Analisi delle possibili orbite della stazione spaziale Gateway per missioni lunari

The objective proposed with the Artemis missions programmed by the American space agency NASA is repropose the lunar landing and, in the process, secure the human presence for a longer period in this zone. To accomplish this objective several methods have been studied and one of them is the constuction of the Gateway space station to provide long term support for lunar missions. One of the fundamental choices for the Gateway space station is its orbit and the purpose of this paper is trying to identify the optimal orbit in terms of time of transfer from the Gateway to lunar surface and fuel consumption. First of all the 3-body problem is presented with an in-depth look on the Lagrangian points since some orbits considered in this paper rely on the presence of these points. Then all the orbits considered will be fully defined to be analyzed via software to determine advantages and disadvantages. Finally the obtained results will be presented and the relative conclusions will be drawn.

Con l'istituzione delle missioni Artemis da parte dell'agenzia spaziale NASA si vuole riproporre uno sbarco sulla luna stabilendo una presenza umana molto più duratura rispetto a quanto fatto in passato. Si progetta di fare questo in vari modi, uno di questi è la costruzione della stazione spaziale Gateway, il cui scopo è fornire supporto a lungo termine per missioni lunari. Una delle scelte più influenti per la stazione spaziale Gateway è la scelta della sua orbita e di seguito si cercherà di individuare un'orbita ottimale per quanto riguarda le missioni lunari in termini di tempo di discesa sul suolo lunare e carburante necessario. In prima istanza si presenterà il problema dei 3 corpi con un approfondimento sui punti di Lagrange in quanto delle orbite considerate in questo elaborato sono possibili solo sfruttando questi particolari punti. Successivamente si definiranno specifiche delle orbite prese in esame e si effettueranno le dovute analisi tramite software per determinarne vantaggi e svantaggi. Infine si presenteranno i risultati ottenuti e se ne trarranno le dovute conclusioni.