• volo spaziale
• tempo minimo
• ottimizzazione
• vela solare

Il lavoro affrontato in questa Tesi è un'applicazione del Calcolo delle Variazioni all'analisi di missioni spaziali effettuato con vele solari.Il primo capitolo introduce il concetto di vela solare, descrivendone la dinamica, quindi si specifica la tipologia di missione che si intende analizzare, specificando inoltre le motivazioni che ci hanno spinto a prenderla in considerazione. Nel secondo capitolo si introduce la teoria del Calcolo delle Variazioni con una piccola estensione riguardo ai problemi di controllo ottimo.Nel terzo capitolo si affronta la concreta applicazione in casi diversi, di volta in volta specificati. Il sistema dinamico è costituito da una vela solare soggetta al campo di forza gravitazionale del Sole ed alle forze dovute alla pressione di radiazione solare, controllabili mediante gli angoli di assetto della vela stessa: il "cone angle" ed il "clock angle".
Si considerano due casi. Nel primo si analizza un trasferimento piano da un orbita circolare attorno al Sole ad un'altra orbita circolare, in cui l'unico parametro di controllo è il "cone angle". Nel secondo caso si analizza un trasferimento tra orbite circolari (sempre attorno al Sole) non complanari, con un'assegnata inclinazione relativa. In questo caso i parametri di controllo sono due: il "cone angle " e il "clock angle". In ambedue i casi ci si propone di soddisfare il requisito di tempo minimo di trasferimento; quindi il problema consiste nel determinare le leggi di controllo dei parametri nel tempo e la forma della traiettoria della vela solare che soddisfano questo requisito. In questi termini non c'è modo di giungere ad una soluzione in forma chiusa. Si prenderanno in considerazione certe ipotesi, in particolare, l'ipotesi di bassa spinta a cui è soggetta la vela, in modo da ricavare una soluzione semianalitica.
Claims of originality: la parte originale di questo lavoro è costituita dalla soluzione dell'applicazione nel caso di trasferimento tra orbite non complanari.