Das Design von Transfers zu periodischen Umlaufbahnen im Erde-Mond-System hat mit den Programmen Artemis der NASA und Chang’e der CNSA wieder an Bedeutung gewonnen. Diese Arbeit behandelt das Problem, ballistische Fänge zu verbinden – unter Ausnutzung der Multikörperdynamik für vorübergehende Einfügungen in die Mondumlaufbahn – mit gebundenem, periodischem Bewegungsverlauf, der im kreisförmigen beschränkten Drei-Körper-Problem (CR3BP) beschrieben wird. Es wird ein einheitlicher Rahmen entwickelt, um bi- impulsive Transfers zu Familien periodischer Umlaufbahnen über eine hochgradige polynomielle Erweiterung der CR3BP-Dynamik zu optimieren. Diese gleiche Erweiterung liegt einer kontinuierlichen Parameterisierung der Familien periodischer Umlaufbahnen zugrunde, die eine schnelle Zielvergebung und analytische Sensitivität ermöglicht. Transfers zu planar periodischen Umlaufbahnfamilien – wie Lyapunov L1/L2 und ferner retrograde Umlaufbahnen (DROs) – werden zuerst behandelt, gefolgt von einer Erweiterung auf räumliche Familien – wie Schmetterlings- und Halo L1/L2 Umlaufbahnen – mit einem Schwerpunkt auf nahezu rektilinearen Halo-Umlaufbahnen (NRHOs). Numerische Ergebnisse zeigen Lösungen mit niedrigem Energieaufwand und validieren die Anpassungsfähigkeit der Methode zur Gestaltung von Mondmissionen. Die optimierten Trajektorien können eine etablierte Datenbank für energiearme Transfers informieren und bereichern sie mit detaillierten Kostenprofilen, die sowohl die Machbarkeit der Transfers als auch die zugrunde liegenden dynamischen Beziehungen zu spezifischen Familien periodischer Umlaufbahnen widerspiegeln. Schließlich bieten die vorgeschlagenen Transfers zuverlässige Schätzungen für eine schnelle Verfeinerung, wodurch sie problemlos weiter optimiert werden können, um den bedarfsspezifischen Anforderungen von Missionen gerecht zu werden.
Anoè et al. (Tue,) haben diese Frage untersucht.