Misiones de limpieza de basura espacial

Título original:

Space debris cleaning missions

Contenido del libro:

La aventura espacial del siglo XXI se enfrenta al reto de la limpieza de escombros. En efecto, cincuenta años de lanzamientos de naves espaciales han dado lugar a un número crítico de desechos peligrosos en órbita en la región cercana a la Tierra.

Se están estudiando misiones de limpieza. Consisten en lanzar un vehículo específico para capturar y desorbitar sucesivamente varios desechos pesados colocándolos en trayectorias de caída. El coste del vehículo viene determinado directamente por el consumo de combustible.

La minimización de este coste plantea varias cuestiones matemáticas y de programación que se abordan en este libro. La planificación de la misión es una especie de problema del viajante de comercio, con complejidades adicionales debidas al movimiento orbital de los residuos y al control de la trayectoria del vehículo de limpieza.

Se expone y analiza teóricamente la formulación del problema, que implica mecánica orbital, tecnología de propulsión de cohetes y optimización matemática. Se implementan métodos prácticos de solución que implican diversas técnicas de optimización de programación entera / lineal / no lineal, control óptimo y metaheurísticas como el recocido simulado.

Estos métodos numéricos se ilustran mediante casos de aplicación detallados.