De Curtò, J.De Zarzà, I.2026-01-272026-01-272024-03De Curtò, J & De Zarzà, I 2024, 'Optimizing Propellant Distribution for Interorbital Transfers', Mathematics, vol. 12, no. 6, 900. https://doi.org/10.3390/math120609002227-7390https://hdl.handle.net/10641/7624Publisher Copyright: © 2024 by the authors.La llegada de las misiones de exploración espacial, especialmente aquellas orientadas a establecer una presencia sostenible en la Luna y más allá, exige el desarrollo de técnicas eficientes de propulsión y de planificación de misiones. Este estudio presenta un análisis exhaustivo de los sistemas de propulsión química y eléctrica para naves espaciales, centrado en optimizar la distribución de propelente para misiones que incluyen transferencias desde la órbita terrestre baja (LEO) a la órbita geoestacionaria (GEO) y a la superficie lunar. Mediante modelado matemático y algoritmos de optimización, calculamos los requisitos de delta-v para los segmentos clave de la misión y determinamos la masa de propelente necesaria para cada método de propulsión. Los resultados ponen de relieve las ventajas y desventajas entre el alto empuje de la propulsión química y el elevado impulso específico de la propulsión eléctrica. Se desarrolla un modelo de optimización para minimizar la masa total de propelente, considerando un enfoque híbrido que aprovecha las ventajas de ambos tipos de propulsión. Esta investigación contribuye al campo de la ingeniería aeroespacial al aportar conocimientos sobre la selección de sistemas de propulsión y la planificación de misiones para futuras misiones de exploración a la Luna, Marte y Venus. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]The advent of space exploration missions, especially those aimed at establishing a sustainable presence on the Moon and beyond, necessitates the development of efficient propulsion and mission planning techniques. This study presents a comprehensive analysis of chemical and electric propulsion systems for spacecraft, focusing on optimizing propellant distribution for missions involving transfers from Low-Earth Orbit (LEO) to Geostationary Orbit (GEO) and the Lunar surface. Using mathematical modeling and optimization algorithms, we calculate the delta-v requirements for key mission segments and determine the propellant mass required for each propulsion method. The results highlight the trade-offs between the high thrust of chemical propulsion and the high specific impulse of electric propulsion. An optimization model is developed to minimize the total propellant mass, considering a hybrid approach that leverages the advantages of both propulsion types. This research contributes to the field of aerospace engineering by providing insights into propulsion system selection and mission planning for future exploration missions to the Moon, Mars, and Venus.733566enghttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/hybrid propulsion systemsinterorbital transferspropellantspace mission designComputer Science (miscellaneous)General MathematicsEngineering (miscellaneous)Yesyesjournal articleopen access10.3390/math12060900https://www.scopus.com/pages/publications/85188880465https://www.scopus.com/pages/publications/85188880465#tab=citedBy