Analysis and control of three-body problem orbits applied to lunar orbital platform-gateway

Humanity is preparing to make a new historical step in space exploration: bringing mankind to Mars. A few years ago the race started between the various space agencies for the construction of a common structure to initiate the exploration of deep space, with the aim of arriving on Mars. Everything starts with the construction of a new Space Station, no more in Earth orbit but closer to the Moon, precisely in the Halo Orbits. This station will help man to test systems in deep space condition for future long-term missions. Moreover, it will help understanding the effects of cosmic and solar radiation on man himself. Finally, there will be possibility to quickly reach the lunar surface as well as Earth. The new astronaut platform will be called Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), more commonly known as the Lunar Deep Space Gateway (DSG). The objective of this thesis is to create a control law for the orbital station-keeping of DSG in this dynamically unstable orbit, within the matter of Three Body Problem.

L’umanità è in procinto di fare un nuovo passo storico riguardo l’esplorazione spaziale: portare l’uomo su Marte. Da qualche anno `e partita la corsa tra le varie agenzie spaziali per la costruzione di un struttura comune affinch`e si cominci l’esplorazione dello spazio profondo, con il fine di arrivare su Marte. Il tutto parte dalla costruzione di una nuova Stazione Spaziale, non piu` in orbita terrrestre ma piu` vicino alla Luna, precisamente nelle Halo Orbits. Questa stazione aiutera` l’uomo a testare sistemi nello spazio profondo per future missioni di lunga durata, ma in primis a capire gli effetti della radiazione cosmica e solare sull’uomo stesso, con la possibilita` anche di arrivare velocemente sulla superficie lunare, come quello di tornare celermente sulla Terra. La nuova base per gli astronauti si chiamera` Lunar Orbital Platform–Gateway (LOP-G), o piu` comunemente conosciuta come lunar Deep Space Gateway (DSG). L’obbiettivo di questa tesi `e quello di creare una legge di controllo per l’orbital station-keeping della DSG in questa orbita dinamicamente instabile, nell’ambito del Problema dei tre corpi.