宇宙船の軌道シミュレーション

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はじめに

アルテミスⅡのオリオン宇宙船が無事帰還しました。

調べてみると、オリオン宇宙船は、地球周回軌道上から１回のエンジン噴射 （TLI：Trans-Lunar Injection）で月の裏側を通過する「自由帰還軌道」に載せ、月の重力によるスイングバイで地球に帰還しました。

以前、地球と月の軌道を状態方程式にしたシミュレーション 地球の運動について を書いたので、オリオン宇宙船の有人月周回ミッションの軌道もシミュレーションできるのではないかと考えましたが、、、、

とりあえず、地球周回軌道上からのエンジン噴射 （TLI：Trans-Lunar Injection）と月の重力によるスイングバイを個別に確認。

地球周回軌道上からのエンジン噴射 （TLI：Trans-Lunar Injection）

オリオン宇宙船の重量は26.5tです。結構重いですね。メインエンジンの推力は 30000N。
高度600kmの地球周回軌道（HEO）から、350秒間推力を周回軌道の接線方向に印加。TLI終了後の速度は 10.9 km/sec。ただし、月に向かう過程で速度は低下していく。

月の重力によるスイングバイ

スイングバイできますね。脱出方向や速度ってどういう条件で決まるのだろうか？

地球周回軌道上からのエンジン噴射 （TLI：Trans-Lunar Injection）で「自由帰還軌道」に載せ、月の重力によるスイングバイで地球に帰還するって、結構難しいぞ。。。