Development of a Python-Based Orbital Mechanics Laboratory Class on Lambert’s Problem

Abstract

En la asignatura de Mecánica Orbital y Vehículos Espaciales impartida en el cuarto curso del Grado en Ingeniería Aeroespacial se proporcionan las bases necesarias para afrontar el cálculo de trayectorias espaciales. Sin embargo, para realizar el análisis y optimización de una misión interplanetaria (o en general, de cualquier transferencia entre dos órbitas genéricas) surge la necesidad de resolver el Problema de Lambert. El objetivo de este material es proporcionar al alumno en formato de práctica de la asignatura unas pautas para programar en Python un algoritmo que permita resolver de forma numérica dicho problema. Con esta nueva herramienta, se procederá a obtener ciertos resultados que permiten ahondar un poco más en un campo tan interesante como es el de misiones espaciales.

At the Orbital Mechanics and Space Vehicles course imparted in the fourth year of the Bachelor in Aerospace Engineering, the basis necessary for the calculation of space trajectories are given. However, to perform the analysis and optimization of an interplanetary mission (or generally, of any transfer between two generic orbits) the need to solve Lambert’s Problem arises. The goal of this work is to provide the student with the guidelines for coding in Python an algorithm that allows said problem to be solved numerically, in a laboratory class format. With this new tool, certain results will be obtained which allow to delve a bit more into such a fascinating field as interplanetary missions are.