Optimal trajectories to Kuiper Belt Objects

• D. M. Sanchez ^[1] ; A. A. Sukhanov ^[1] ; A. F. B. A. Prado ^[1]
  1. [1] Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

     Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

     Brasil

     
• Localización: Revista mexicana de astronomía y astrofísica, ISSN-e 0185-1101, Vol. 55, Nº. 1, 2019, págs. 39-54
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Se buscan trayectorias de transferencia entre la Tierra y tres objetos del Cinturón de Kuiper (KBO): Haumea, Makemake y Quaoar. Las trayectorias se obienen considerando distintas posibilidades para la influencia gravitatoria de los planetas intermedios. El modelo se basa en el enfoque de “cónicas empalmadas”. Se encuentran las mejores trayectorias buscando la transferencia con una Δ V total mínima, para una ventana de lanzamiento en el intervalo 2023-2034, y espreciando la Δ V necesaria para la captura en la meta. Se encuentran transferencias con duración de menos de 20 años que requieren una Δ V menor que 10 km/s. También se encuentra una trayectoria para cada uno de los objetos KB con Δ V menor que 10 km/s y duración de menos de 10 años, empleando la atracción de Júpiter. Las trayectorias de 20 años podrían usarse también para encuentros con asteroides del cinturón central, lo cual aumentaría el valor científico de la misión.

  • English

    The present paper searches for transfers from the Earth to three of the Kuiper Belt Objects (KBO): Haumea, Makemake, and Quaoar. These trajectories are obtained considering different possibilities of intermediate planet gravity assists. The model is based on the “patched-conics” approach. The best trajectories are found by searching for the minimum total ∆ V transfer for a given launch window, inside the 2023-2034 interval, and disregarding the ∆ V required for the capture at the target object. The results show transfers with duration below 20 years that spend a total ∆ V under 10 km/s. There is also one trajectory for each of the KBO s with ∆ V under 10 km/s and duration below 10 years, using the Jupiter swingby. For the 20-year trajectories, there are also asteroids in the main belt that could be encountered with low additional ∆ V , so increasing the scientific return of the mission.