Optimal Trajectories in Earth Transfer Orbit for Lunar Transportation System
Yusuke Shibasaki*, Ryu Funase**, Yuichi Tsuda** and Jun’ichiro Kawaguchi**
* University of Tokyo
** Institute of Space and Astronautical Science (ISAS/JAXA)
In this paper, optimum trajectories of minimum fuel consumption in Earth Transfer Orbit (ETO) for a lunar
transportation system are proposed according to the flight time restricted. The lunar transportation system is
the reusable orbital transfer vehicle (ROTV), which transports a spacecraft from Low Earth Orbit (LEO) to
Lunar Low Orbit (LLO) and returns to LEO. It is one of the most important problems for this system to
minimize fuel consumption in ETO. The reusable transportation system is superior to the expendable one by
minimizing fuel consumption in ETO and utilizing the system a few times. In ETO, we discuss multi-impulse
flight using electrical propulsion and aero-assisted flight using aero-braking, and the optimum trajectory
control law for the ROTV is shown. The analytical suboptimum control strategy is also shown and the effect
of the strategy is investigated.
月輸送システムの地球帰還軌道における最適軌道制御
芝崎裕介（東大・工・院），船瀬龍，津田雄一，川口淳一郎（ISAS/JAXA）
地球低軌道から月低軌道へ宇宙機を片道輸送する再使用型月輸送システムを提案し，復路（地球
遷移軌道）において，制約される飛行時間に対し燃料消費最小の最適軌道を考察する．再使用型輸
送システムの実現にとって，復路における燃料消費低減は最も重要な課題の一つである．燃料消費
低減とシステムの複数回利用により，再使用型が従来の使い捨て型よりも輸送能力で有利になる．
本研究では現実的な制約条件下で，復路における低推力推進と地球大気減速を利用した燃料消費最
小の最適軌道を調べる．また，低推力推進による最適軌道制御に関して，運用性の観点から，解析
的な準最適軌道制御則を導出しその有効性を示す．