Optimización de misiones interplanetarias mediante el uso de algoritmos genéticos

Abstract

En el diseño de misiones espaciales, ya sea dentro de la influencia terrestre o enfocadas al espacio profundo, es primordial realizar una optimización en pos de minimizar el combustible necesario para lograr el objetivo, haciendo asumible y atractiva económicamente la exploración y explotación del espacio. Dada la no linealidad del problema y la cantidad de variables en juego, es necesario proceder por etapas, y encontrar primero una buena solución bajo ciertas hipótesis para analizarla posteriormente en detalle. Para esta primera etapa, en la que se centra este proyecto, existen distintas alternativas de optimización. La que se va a abordar aquí es el uso de algoritmos genéticos, de aparición en 1970 y fuerte crecimiento en el campo de estudio en la última década gracias a los avances computacionales, ofreciendo grandes ventajas frente a otros métodos. Una herramienta con enorme potencial que se desarrollará y pondrá a prueba en esta memoria.

In the design of space missions, wheter they are under the Earth’s influence or focused on deep space, it is essential to solve an optimization problem in order to minimize the fuel consumption needed to reach the objetive thus making affordable and financially attractive the exploration and explotation of the space. Due to the non-linearity of the problem and the amount of variables involved, it is necessary to proceed step by step, to find a first good solution under certain hyphotesis, and then analyzing it in detail. For this first step, the context in which this work is developed, there are different optimization alternatives. The one which is going to be treated here is the use of genetic algorithms, which appeared in 1970 and has strongly grown in the space field in the last decade thanks to the computation developements, offering big advantages compared with other methods. Genetic algorithms are a tool with an enormous potential which is going to be developed and tested in this document.