유한 전력 추력기를 사용하는 우주비행체의 동일 평면상에서의 랑데뷰시 공기저항의 영향

THE EFFECT OF AIR DRAG IN OPTIMAL POWER-LIMITED RENDEZVOUS BETWEEN COPLANAR LOW-EARTH ORBITS

유한 전력 추력 기를 사용하는 저 궤도의 우주 비행 체가 다른 저 궤도의 우주 비행 체와 랑데부할 때 공기저항의 영향을 연구하였다. 공기의 밀도는 지수 함수적으로 감소한다고 가정하였고 능동 비행 체의 주차 궤도는 6655.935km의 반경을 갖는 윈 궤도, 수동 비행 체의 궤도는 7321.529km의 윈 궤도로 가정하였다. 능동 비행 체의 궤적, 소모된 연료의 양, 추력 가속도의 크기를 비교한 결과, 저 궤도의 우주비행 체간의 랑데뷰 시 연료의 최적화 문제에 공기저항이 무시할 수 없는 영향을 미친다는 결론을 내릴 수 있었다. 그리고 능동 비행 체가 $360^{\circ}$이상의 각으로 회전하는 경우일 때 공기저항의 효과가 더 크게 나타난다는 결론을 얻었다.

The effect of air drag was researched when a low-earth orbit spacecraft using power-limited thruster rendezvoused another low-earth orbit spacecraft. The air density was assumed to decrease exponentially. The radius of parking orbit was 6655.935km and that of target orbit was 7321.529km. From the trajectories of active vehicles, the fuelconsumption and the magnitude of thrust acceleration, we could conclude that the effect of air drag had to be considered in fuel optimal rendezvous problem between low-earth orbit spacecrafts. In multiple-revolution rendezvous case, the air drag was more effective.