Optimisation of Low-Thrust and Hybrid Earth-Moon Transfers

This paper presents an optimization procedure to generate fast and low-∆v Earth-Moon transfer trajectories, by exploiting the multi-body dynamics of the Sun-Earth-Moon system. Ideal (first-guess) trajectories are generated at first, using two coupled planar circular restricted three-body problems, one representing the Earth-Moon system, and one representing the Sun-Earth. The trajectories consist of a first ballistic arc in the Sun-Earth system, and a second ballistic arc in the Earth-Moon system. The two are connected at a patching point at one end (with an instantaneous ∆v), and they are bounded at Earth and Moon respectively at the other end. Families of these trajectories are found by means of an evolutionary optimization method. Subsequently, they are used as first-guess for solving an optimal control problem, in which the full three-dimensional 4-body problem is introduced and the patching point is set free. The objective of the optimisation is to reduce the total ∆v, and the time of flight, together with introducing the constraints on the transfer boundary conditions and of the considered propulsion technology. Sets of different optimal trajectories are presented, which represents trade-off options between ∆v and time of flight. These optimal transfers include conventional solar-electric low-thrust and hybrid chemical/solar-electric high/low-thrust, envisaging future spacecraft that can carry both systems. A final comparison is made between the optimal transfers found and only chemical high-thrust optimal solutions retrieved from literature

A Heuristic Strategy to Compute Ensemble of Trajectories for 3D Low Cost Earth-Moon Transfers

The problem of finding optimal trajectories is essential for modern space mission design. When considering multibody gravitational dynamics and exploiting both low-thrust and high-thrust and alternative forms of propulsion such as solar sailing, sets of good initial guesses are fundamental for the convergence to local or global optimal solutions, using both direct or indirect methods available to solve the optimal control problem. This paper deals with obtaining preliminary trajectories that are designed to be good initial guesses as input to search optimal low-energy short-time Earth-Moon transfers with ballistic capture. A more realistic modelling is introduced, in which the restricted four-body system Sun-Earth-Moon-Spacecraft is decoupled in two patched planar Circular Restricted Three-Body Problems, taking into account the inclination of the orbital plane of the Moon with respect to the ecliptic. We present a heuristic strategy based on the hyperbolic invariant manifolds of the Lyapunov orbits around the Lagrangian points of the Earth- Moon system to obtain ballistic capture orbits around the Moon that fulfill specific mission requirements. Moreover, quasi-periodic orbits of the Sun-Earth system are exploited using a genetic algorithm to find optimal solutions with respect to total Dv, time of flight and altitude at departure. Finally, the procedure is illustrated and the full transfer trajectories assessed in view of relevant properties. The proposed methodology provides sets of low-cost and shorttime initial guesses to serve as inputs to compute fully optimized three-dimensional solutions considering different propulsion technologies, such as low, high, and hybrid thrust, and/or using more realistic models

La Geografía del Surf y el Bodyboard en Mallorca: Cala Mesquida

En este trabajo se estudia la frecuencia de oleaje igual o superior a un metro que hace posible la práctica de Surf y Bodyboard en la playa de Cala Mesquida, situada en la zona del levante de Mallorca y orientada en dirección Noreste, durante el periodo de 1999 a 2008. Se ha obtenido la información de la boya de Capdepera, perteneciente al conjunto de datos REDCOS (Red de Boyas Costeras de Puertos del Estado). Tenemos en cuenta la altura y la dirección espectral del oleaje y la modificación del oleaje en aguas costeras debido a la refracción en aguas someras. Asimismo, incluiremos una descripción geográfica y climatológica del área marítima de estudio. Se obtiene la caracterización de las olas en un punto donde se práctica Surf y se establece una periodización anual. Se relacionan los días en los que es posible practicar Surf y Bodyboard en esta playa, con las situaciones sinópticas, a partir del mapa de 500 hPa y se verán las situaciones típicas de cada estación del año

Mare Nostrum: la Geopolítica de la Guerra Freda, la Mediterrània i les Geografies del complex militar turístic

El desenvolupament del turisme a la Mediterrània ha de ser reconsiderat a la llum de la geopolítica i la Guerra Freda si volem entendre el seu propòsit ocult, més enllà del seu paper mític com a “destinació vacacional”. En finalitzar la Segona Guerra Mundial, la Mediterrània va ser un dels principals “teatres” de lluita per l’hegemonia mundial entre els EUA i la URSS. La geografia econòmica no pot seguir ignorant la utilitat del turisme a l’hora de garantir l’ancoratge occidental de molts estats en disputa a la postguerra. Es més: la construcció de l’espai turístic mediterrani ha de ser vista com un precedent dels esforços en curs per transformar el món en un paradís neoliberalEl desarrollo del turismo en el Mediterráneo tiene que ser reconsiderado a la luz de la geopolítica y de la Guerra Fría si queremos entender su propósito oculto, más allá de su papeel mítico de “destino vacacional”. Al finalizar la Segunda Guerra Mundial, el Mediterráneo fue uno de los principales “teatros” de lucha por la hegemonía mundial entre los EE.UU y la URSS. La geografía económica no puede seguir ignorando la utilidad del turismo a la hora de garantizar el anclaje occidental de muchos estados en disputa durante la postguerra. Es más: la construcción del espcio turístico mediterráneo tiene que ser contemplada como un precedente de los esfuerzos en curso por transformar el mundo en un paraíso neoliberal.The development of tourism in the Mediterranean needs to be reconsidered in the light of geopolitics and the Cold War if we are to fully understand its underlying purpose, setting aside its obvious mythic role as a holiday destination. At the end of World War II, the Mediterranean was one of the main “theatres” for the struggle for world hegemony between the United States and the USSR. Economic geography can no longer ignore the utility of tourism when guaranteeing the western anchorage of many states in dispute following the war. Moreover, the construction of the space for Mediterranean tourism must be seen as a precedent of the ongoing efforts to transform the world into a laissez-faire paradise

De la centuriació al repartiment. Una aproximació a la Mallorca del primer mil·lenni a través de l’organització territorial

Aquest treball és una part de la reconstrucció de l’organització territorial de Mallorca durant el primer mil·lenni dC a partir dels dos aconteixements fonamentals que l’emmarquen: la Centuriació resultat de la conquesta romana de 123 aC i el Repartiment resultat de la conquesta catalana de 1229 dC. La primera va establir la trama fonamental que ordena la geografia de l’illa, és a dir els nuclis de població i les vies de comunicació. El segon és un document que combinat amb les traces físiques de la primera permet reconstruir aquesta organització territorial i la seva evolució. En aquesta memòria repassem els estudis fets sobre aquestes qüestions i definim els tres instruments bàsics que emprarem: l’origen militar de la tecnologia d’establiment de les centuriacions; la trama jerarquitzada de nuclis de població i la seva distribució pel territori; i finalment les etimologies dels topònims que ens orienten amb llur significat territorialEste trabajo es una parte de la reconstrucción de la organización territorial de Mallorca durante el primer milenio DC a partir de los dos acontecimientos fundamentales que lo enmarcan: la Centuriación resultado de la conquista romana de 123 AC y el Repartimiento resultado de la conquista catalana de 1229 DC. La primera estableció la trama fundamental que ordena la geografía de la Isla, es decir los núcleos de población y las vías de comunicación. El segundo es un documento que combinado con las trazas físicas de la primera permite reconstruir esta organización territorial y su evolución. En esta memoria repasamos los estudios realizados sobre estas cuestiones y definimos los tres instrumentos básicos que emplearemos: el origen militar de la tecnología de establecimiento de las centuriacions; la trama jerarquizada de núcleos de población y su distribución por el territorio; y finalmente las etimologías de los topónimos que nos orientan con su significado territorialThis memory is a piece from the reconstruction of the territorial organization of Mallorca during the first millennium AD, framed by two foundational events: The Centuriation consequence of the Roman conquest dated 123 BC, and the medieval establishment, or land-sharing, deriving as a consequence from the Catalan conquest dated 1229 AD. The first event has established the essential net that shapes the Island’s geography, the population nuclei and the grid of roads. The second one is a document that, together with the physical rests from the first, enables us to reconstruct this territorial framing and its evolution. In this memory we review the works previously published on the subject, and we hereby define the three basic instruments which we will use: namely, the military origin of technology for the centuriations establishment; the hierarchical net of the population sites and their territorial location; and finally the toponymic etymologies which hereby guide us because of their territorial meanings

Aproximació a la innivació a Mallorca a l’època contemporània

El comportament espacial i temporal de la precipitació en forma de neu a Mallorca durant l’època recent presenta desigualtats interanuals, degudes a la pròpia dinàmica natural del clima i diferències espacials associades a factors geogràfics (principalment l’altitud i el relleu) i de caire atmosfèric (sobretot l’exposició de les diverses àrees geogràfiques al fluxos de component nord en cas de nevada). Les nevades més habituals afecten en exclusiva els sectors més elevats de la Serra de Tramuntana. A una altura aproximada de 500 metres, la mitjana anual és de 8 dies de neu i s’estima en 23 per a les parts altes de les muntanyes a partir de proxy data. La temporada comença a la tardor, més o menys avançada en funció de l’altitud de l’observatori. La distribució temporal és hivernal en tots els casos i el període de major freqüència es situa entre la segona quinzena de febrer i la primera setmana de març. A la primavera, les nevades es refugien a les parts altes de l’illa a mesura que avança el mes de març, i entrat ja l’abril la neu es restringeix exclusivament al sector central de la Serra de Tramuntana, per sobre dels 500 metres. En la darrera setmana d’abril i la primera del maig, la neu és un fenomen aïllat, amb presència esporàdica, en exclusiva en les majors elevacions de Mallorca. Els tipus de temps ciclònic són els més habituals, independentment de la ubicació geogràfica i explica sempre més del 70% dels casos. La segona tipologia en importància és l’advectiva que explica entre el 14 i el 22%. La resta de circulacions no té una significació tan destacable i resulta més aviat testimonial