Sex differences in heart rate variability: a longitudinal study in international elite cross-country skiers

PURPOSE: Exercise-related sudden cardiac deaths (SCD) occur with a striking male predominance. A higher sympathetic tone in men has been suggested as risk factor for SCD. Elite athletes have the highest risk for exercise-related SCD. We aimed to analyze the autonomic nervous system of elite cross-country skiers from Norway, Russia and Switzerland in supine position and after orthostatic challenge in various training periods (TP). METHOD: Measurements of heart rate variability (HRV) were performed on a weekly basis over 1 year using an orthostatic challenge test with controlled breathing. Main outcome parameters were the high-frequency power in supine position (HFsupine) as marker of cardiac parasympathetic activity and the low-frequency/high-frequency power ratio after orthostatic challenge (LF/HFstand) as marker of cardiac sympathetic activation. Training intensity and duration were recorded daily and expressed as training strain. The training year was divided into three TPs. An average of weekly HRV measurements was calculated for each TP. RESULT: Female (n = 19, VO2max 62.0 +/- 4.6 ml kg(-1) min(-1), age 25.8 +/- 4.3 years) and male (n = 16, VO2max 74.3 +/- 6.3 ml kg(-1) min(-1), age 24.4 +/- 4.2 years) athletes were included. Training strain was comparable between sexes (all p > 0.05) and changed between TPs (all p < 0.05) while no HRV parameters changed over time. There were no sex differences in HFsupine while the LF/HFstand was significantly higher in male athletes in all TPs. CONCLUSION: For a comparable amount of training, male athletes showed constantly higher markers of sympathetic activity after a provocation maneuver. This may explain part of the male predominance in sports-related SCD.

Arqueologías del ¿Futuro? : Cartografía estética aplicada a territorios específicos

Los Territorios Específicos condicionados socioambiental y/o físicoculturalmente son sistematizados en base a sus cualidades éticas y estéticas en su sentido filosófico y formal respectivamente. Los mismos surgen como entidades orgánicamente integradas a nivel de las prácticas culturales en función de una performatividad autopoiética con gradientes y resonancias ampliamente debatidas académicamente y/o, a través de producciones específicas de las artes visuales contemporáneas. La Cartografía Estética propuesta se conforma de un corpus de obras plásticas y teóricas que, en la trayectoria expositiva abordada para este estudio, conforman una constelación de ejes temáticos y procedimentales en vinculación a los modos de producción en artes visuales. Estos nódulos o modos de hacer en artes visuales, se integran en una fascinante e interesante red epistemológica que, a la luz de las obras de arte seleccionadas son transparentadas no sólo en su complejidad epistémica sino que también son confrontados a interesantes gestos y guiños visuales a modo de cita y figuras conceptuales que en sentido moebiano remisionan formas de inscripción de obra y de la legibilidad de la misma conformando un alfabeto visual contemporáneo indispensable a la hora de pensar y entender la producción artística del último siglo en general y de las artes visuales latinoamericanas y chilenas en particular, todas ellas conforman una panorámica global en lo que hoy se conoce y divulga como arte actual. La unidad espacial abordada como Territorios Específicos se constituyen críticamente por conformar zonas y áreas marginales, espacios residuales y limítrofes, a la vez que contenedores y contenido de resistencia asistémica facilitado por un desinterés administrativo consecuente a su calidad de margen residual naturalizado y sus contenidos subyacentes. Metodológicamente, esta investigación ha sido cuidadosamente sistematizada a partir de herramientas de análisis y medición provenientes de las ciencias sociales y otras más afín a las de la ingeniería como arquitectura y urbanismo y de otras ciencias fronterizas de las biofísicas como la arqueología, etnografía y antropología, adaptadas todas a un interesantísimo protocolo instrumental replicable para las artes visuales. Este compendio procedimental comprende acciones de arte de sitio específico realizadas en una franja costera de 30 kilómetros que abarca desde la ciudad de Valdivia hasta 'La Reserva de Curiñanco' en la recientemente inaugurada XIV Región de Los Ríos en Chile. Estas acciones son confrontadas y tensionadas tanto a nivel de la crítica especializada como de sus afluentes epistemológicos colindantes con las ciencias humanas, donde, este corpus de obra contemporáneas, curatorías, proyectos de sitio y debates especializados, aportan considerablemente a la construcción de futuros posibles no solo de las artes visuales en particular y de las ciencias humanas en general, sino que además conllevan un debate ineludible para el desafío implicado en el debate territorio/globalización

Sobre la Diosa Siria o un posible regreso a casa de Luciano de Samosata

La obra titulada Sobre la diosa siria forma parte, en la tradición manuscrita, del corpus de Luciano de Samosata. Se ha discutido, sin embargo, su autoría: mientras algunos encuentran elementos claros no propios de Luciano, otros no ven en ellos pruebas concluyentes, dado el carácter siempre escurridizo del samosatense. Partiendo del supuesto de que se trata de una obra de Luciano -o, en cualquier caso, de un sirio helenizado de época imperial-, el análisis de lo descrito, de la propia narración, de la lengua utilizada y de la enunciación del narrador, aportan, sin duda, información valiosa a propósito del choque y de la fusión de culturas en el imperio romano.

Sobre la Diosa Siria o un posible regreso a casa de Luciano de Samosata

La obra titulada Sobre la diosa siria forma parte, en la tradición manuscrita, del corpus de Luciano de Samosata. Se ha discutido, sin embargo, su autoría: mientras algunos encuentran elementos claros no propios de Luciano, otros no ven en ellos pruebas concluyentes, dado el carácter siempre escurridizo del samosatense. Partiendo del supuesto de que se trata de una obra de Luciano -o, en cualquier caso, de un sirio helenizado de época imperial-, el análisis de lo descrito, de la propia narración, de la lengua utilizada y de la enunciación del narrador, aportan, sin duda, información valiosa a propósito del choque y de la fusión de culturas en el imperio romano.

Arqueologías del ¿Futuro? : Cartografía estética aplicada a territorios específicos

Los Territorios Específicos condicionados socioambiental y/o físicoculturalmente son sistematizados en base a sus cualidades éticas y estéticas en su sentido filosófico y formal respectivamente. Los mismos surgen como entidades orgánicamente integradas a nivel de las prácticas culturales en función de una performatividad autopoiética con gradientes y resonancias ampliamente debatidas académicamente y/o, a través de producciones específicas de las artes visuales contemporáneas. La Cartografía Estética propuesta se conforma de un corpus de obras plásticas y teóricas que, en la trayectoria expositiva abordada para este estudio, conforman una constelación de ejes temáticos y procedimentales en vinculación a los modos de producción en artes visuales. Estos nódulos o modos de hacer en artes visuales, se integran en una fascinante e interesante red epistemológica que, a la luz de las obras de arte seleccionadas son transparentadas no sólo en su complejidad epistémica sino que también son confrontados a interesantes gestos y guiños visuales a modo de cita y figuras conceptuales que en sentido moebiano remisionan formas de inscripción de obra y de la legibilidad de la misma conformando un alfabeto visual contemporáneo indispensable a la hora de pensar y entender la producción artística del último siglo en general y de las artes visuales latinoamericanas y chilenas en particular, todas ellas conforman una panorámica global en lo que hoy se conoce y divulga como arte actual. La unidad espacial abordada como Territorios Específicos se constituyen críticamente por conformar zonas y áreas marginales, espacios residuales y limítrofes, a la vez que contenedores y contenido de resistencia asistémica facilitado por un desinterés administrativo consecuente a su calidad de margen residual naturalizado y sus contenidos subyacentes. Metodológicamente, esta investigación ha sido cuidadosamente sistematizada a partir de herramientas de análisis y medición provenientes de las ciencias sociales y otras más afín a las de la ingeniería como arquitectura y urbanismo y de otras ciencias fronterizas de las biofísicas como la arqueología, etnografía y antropología, adaptadas todas a un interesantísimo protocolo instrumental replicable para las artes visuales. Este compendio procedimental comprende acciones de arte de sitio específico realizadas en una franja costera de 30 kilómetros que abarca desde la ciudad de Valdivia hasta 'La Reserva de Curiñanco' en la recientemente inaugurada XIV Región de Los Ríos en Chile. Estas acciones son confrontadas y tensionadas tanto a nivel de la crítica especializada como de sus afluentes epistemológicos colindantes con las ciencias humanas, donde, este corpus de obra contemporáneas, curatorías, proyectos de sitio y debates especializados, aportan considerablemente a la construcción de futuros posibles no solo de las artes visuales en particular y de las ciencias humanas en general, sino que además conllevan un debate ineludible para el desafío implicado en el debate territorio/globalización

Arqueologías del ¿Futuro? : Cartografía estética aplicada a territorios específicos

Los Territorios Específicos condicionados socioambiental y/o físicoculturalmente son sistematizados en base a sus cualidades éticas y estéticas en su sentido filosófico y formal respectivamente. Los mismos surgen como entidades orgánicamente integradas a nivel de las prácticas culturales en función de una performatividad autopoiética con gradientes y resonancias ampliamente debatidas académicamente y/o, a través de producciones específicas de las artes visuales contemporáneas. La Cartografía Estética propuesta se conforma de un corpus de obras plásticas y teóricas que, en la trayectoria expositiva abordada para este estudio, conforman una constelación de ejes temáticos y procedimentales en vinculación a los modos de producción en artes visuales. Estos nódulos o modos de hacer en artes visuales, se integran en una fascinante e interesante red epistemológica que, a la luz de las obras de arte seleccionadas son transparentadas no sólo en su complejidad epistémica sino que también son confrontados a interesantes gestos y guiños visuales a modo de cita y figuras conceptuales que en sentido moebiano remisionan formas de inscripción de obra y de la legibilidad de la misma conformando un alfabeto visual contemporáneo indispensable a la hora de pensar y entender la producción artística del último siglo en general y de las artes visuales latinoamericanas y chilenas en particular, todas ellas conforman una panorámica global en lo que hoy se conoce y divulga como arte actual. La unidad espacial abordada como Territorios Específicos se constituyen críticamente por conformar zonas y áreas marginales, espacios residuales y limítrofes, a la vez que contenedores y contenido de resistencia asistémica facilitado por un desinterés administrativo consecuente a su calidad de margen residual naturalizado y sus contenidos subyacentes. Metodológicamente, esta investigación ha sido cuidadosamente sistematizada a partir de herramientas de análisis y medición provenientes de las ciencias sociales y otras más afín a las de la ingeniería como arquitectura y urbanismo y de otras ciencias fronterizas de las biofísicas como la arqueología, etnografía y antropología, adaptadas todas a un interesantísimo protocolo instrumental replicable para las artes visuales. Este compendio procedimental comprende acciones de arte de sitio específico realizadas en una franja costera de 30 kilómetros que abarca desde la ciudad de Valdivia hasta 'La Reserva de Curiñanco' en la recientemente inaugurada XIV Región de Los Ríos en Chile. Estas acciones son confrontadas y tensionadas tanto a nivel de la crítica especializada como de sus afluentes epistemológicos colindantes con las ciencias humanas, donde, este corpus de obra contemporáneas, curatorías, proyectos de sitio y debates especializados, aportan considerablemente a la construcción de futuros posibles no solo de las artes visuales en particular y de las ciencias humanas en general, sino que además conllevan un debate ineludible para el desafío implicado en el debate territorio/globalización

Sobre la Diosa Siria o un posible regreso a casa de Luciano de Samosata

La obra titulada Sobre la diosa siria forma parte, en la tradición manuscrita, del corpus de Luciano de Samosata. Se ha discutido, sin embargo, su autoría: mientras algunos encuentran elementos claros no propios de Luciano, otros no ven en ellos pruebas concluyentes, dado el carácter siempre escurridizo del samosatense. Partiendo del supuesto de que se trata de una obra de Luciano -o, en cualquier caso, de un sirio helenizado de época imperial-, el análisis de lo descrito, de la propia narración, de la lengua utilizada y de la enunciación del narrador, aportan, sin duda, información valiosa a propósito del choque y de la fusión de culturas en el imperio romano.

Mathematical model for manoeuvrability of a riverine support patrol vessel with a pump-jet propulsion system

A study on the manoeuvrability of a riverine support patrol vessel is made to derive a mathematical model and simulate maneuvers with this ship. The vessel is mainly characterized by both its wide-beam and the unconventional propulsion system, that is, a pump-jet type azimuthal propulsion. By processing experimental data and the ship characteristics with diverse formulae to find the proper hydrodynamic coefficients and propulsion forces, a system of three differential equations is completed and tuned to carry out simulations of the turning test. The simulation is able to accept variable speed, jet angle and water depth as input parameters and its output consists of time series of the state variables and a plot of the simulated path and heading of the ship during the maneuver. Thanks to the data of full-scale trials previously performed with the studied vessel, a process of validation was made, which shows a good fit between simulated and full-scale experimental results, especially on the turning diameter

BaTboT: a biologically inspired flapping and morphing bat robot actuated by SMA-based artificial muscles

Bats are animals that posses high maneuvering capabilities. Their wings contain dozens of articulations that allow the animal to perform aggressive maneuvers by means of controlling the wing shape during flight (morphing-wings). There is no other flying creature in nature with this level of wing dexterity and there is biological evidence that the inertial forces produced by the wings have a key role in the attitude movements of the animal. This can inspire the design of highly articulated morphing-wing micro air vehicles (not necessarily bat-like) with a significant wing-to-body mass ratio. This thesis presents the development of a novel bat-like micro air vehicle (BaTboT) inspired by the morphing-wing mechanism of bats. BaTboT’s morphology is alike in proportion compared to its biological counterpart Cynopterus brachyotis, which provides the biological foundations for developing accurate mathematical models and methods that allow for mimicking bat flight. In nature bats can achieve an amazing level of maneuverability by combining flapping and morphing wingstrokes. Attempting to reproduce the biological wing actuation system that provides that kind of motion using an artificial counterpart requires the analysis of alternative actuation technologies more likely muscle fiber arrays instead of standard servomotor actuators. Thus, NiTinol Shape Memory Alloys (SMAs) acting as artificial biceps and triceps muscles are used for mimicking the morphing wing mechanism of the bat flight apparatus. This antagonistic configuration of SMA-muscles response to an electrical heating power signal to operate. This heating power is regulated by a proper controller that allows for accurate and fast SMA actuation. Morphing-wings will enable to change wings geometry with the unique purpose of enhancing aerodynamics performance. During the downstroke phase of the wingbeat motion both wings are fully extended aimed at increasing the area surface to properly generate lift forces. Contrary during the upstroke phase of the wingbeat motion both wings are retracted to minimize the area and thus reducing drag forces. Morphing-wings do not only improve on aerodynamics but also on the inertial forces that are key to maneuver. Thus, a modeling framework is introduced for analyzing how BaTboT should maneuver by means of changing wing morphology. This allows the definition of requirements for achieving forward and turning flight according to the kinematics of the wing modulation. Motivated by the biological fact about the influence of wing inertia on the production of body accelerations, an attitude controller is proposed. The attitude control law incorporates wing inertia information to produce desired roll (φ) and pitch (θ) acceleration commands. This novel flight control approach is aimed at incrementing net body forces (Fnet) that generate propulsion. Mimicking the way how bats take advantage of inertial and aerodynamical forces produced by the wings in order to both increase lift and maneuver is a promising way to design more efficient flapping/morphing wings MAVs. The novel wing modulation strategy and attitude control methodology proposed in this thesis provide a totally new way of controlling flying robots, that eliminates the need of appendices such as flaps and rudders, and would allow performing more efficient maneuvers, especially useful in confined spaces. As a whole, the BaTboT project consists of five major stages of development: - Study and analysis of biological bat flight data reported in specialized literature aimed at defining design and control criteria. - Formulation of mathematical models for: i) wing kinematics, ii) dynamics, iii) aerodynamics, and iv) SMA muscle-like actuation. It is aimed at modeling the effects of modulating wing inertia into the production of net body forces for maneuvering. - Bio-inspired design and fabrication of: i) skeletal structure of wings and body, ii) SMA muscle-like mechanisms, iii) the wing-membrane, and iv) electronics onboard. It is aimed at developing the bat-like platform (BaTboT) that allows for testing the methods proposed. - The flight controller: i) control of SMA-muscles (morphing-wing modulation) and ii) flight control (attitude regulation). It is aimed at formulating the proper control methods that allow for the proper modulation of BaTboT’s wings. - Experiments: it is aimed at quantifying the effects of properly wing modulation into aerodynamics and inertial production for maneuvering. It is also aimed at demonstrating and validating the hypothesis of improving flight efficiency thanks to the novel control methods presented in this thesis. This thesis introduces the challenges and methods to address these stages. Windtunnel experiments will be oriented to discuss and demonstrate how the wings can considerably affect the dynamics/aerodynamics of flight and how to take advantage of wing inertia modulation that the morphing-wings enable to properly change wings’ geometry during flapping. Resumen: Los murciélagos son mamíferos con una alta capacidad de maniobra. Sus alas están conformadas por docenas de articulaciones que permiten al animal maniobrar gracias al cambio geométrico de las alas durante el vuelo. Esta característica es conocida como (alas mórficas). En la naturaleza, no existe ningún especimen volador con semejante grado de dexteridad de vuelo, y se ha demostrado, que las fuerzas inerciales producidas por el batir de las alas juega un papel fundamental en los movimientos que orientan al animal en vuelo. Estas características pueden inspirar el diseño de un micro vehículo aéreo compuesto por alas mórficas con redundantes grados de libertad, y cuya proporción entre la masa de sus alas y el cuerpo del robot sea significativa. Esta tesis doctoral presenta el desarrollo de un novedoso robot aéreo inspirado en el mecanismo de ala mórfica de los murciélagos. El robot, llamado BaTboT, ha sido diseñado con parámetros morfológicos muy similares a los descritos por su símil biológico Cynopterus brachyotis. El estudio biológico de este especimen ha permitido la definición de criterios de diseño y modelos matemáticos que representan el comportamiento del robot, con el objetivo de imitar lo mejor posible la biomecánica de vuelo de los murciélagos. La biomecánica de vuelo está definida por dos tipos de movimiento de las alas: aleteo y cambio de forma. Intentar imitar como los murciélagos cambian la forma de sus alas con un prototipo artificial, requiere el análisis de métodos alternativos de actuación que se asemejen a la biomecánica de los músculos que actúan las alas, y evitar el uso de sistemas convencionales de actuación como servomotores ó motores DC. En este sentido, las aleaciones con memoria de forma, ó por sus siglas en inglés (SMA), las cuales son fibras de NiTinol que se contraen y expanden ante estímulos térmicos, han sido usados en este proyecto como músculos artificiales que actúan como bíceps y tríceps de las alas, proporcionando la funcionalidad de ala mórfica previamente descrita. De esta manera, los músculos de SMA son mecánicamente posicionados en una configuración antagonista que permite la rotación de las articulaciones del robot. Los actuadores son accionados mediante una señal de potencia la cual es regulada por un sistema de control encargado que los músculos de SMA respondan con la precisión y velocidad deseada. Este sistema de control mórfico de las alas permitirá al robot cambiar la forma de las mismas con el único propósito de mejorar el desempeño aerodinámico. Durante la fase de bajada del aleteo, las alas deben estar extendidas para incrementar la producción de fuerzas de sustentación. Al contrario, durante el ciclo de subida del aleteo, las alas deben contraerse para minimizar el área y reducir las fuerzas de fricción aerodinámica. El control de alas mórficas no solo mejora el desempeño aerodinámico, también impacta la generación de fuerzas inerciales las cuales son esenciales para maniobrar durante el vuelo. Con el objetivo de analizar como el cambio de geometría de las alas influye en la definición de maniobras y su efecto en la producción de fuerzas netas, simulaciones y experimentos han sido llevados a cabo para medir cómo distintos patrones de modulación de las alas influyen en la producción de aceleraciones lineales y angulares. Gracias a estas mediciones, se propone un control de vuelo, ó control de actitud, el cual incorpora información inercial de las alas para la definición de referencias de aceleración angular. El objetivo de esta novedosa estrategia de control radica en el incremento de fuerzas netas para la adecuada generación de movimiento (Fnet). Imitar como los murciélagos ajustan sus alas con el propósito de incrementar las fuerzas de sustentación y mejorar la maniobra en vuelo es definitivamente un tópico de mucho interés para el diseño de robots aéros mas eficientes. La propuesta de control de vuelo definida en este trabajo de investigación podría dar paso a una nueva forma de control de vuelo de robots aéreos que no necesitan del uso de partes mecánicas tales como alerones, etc. Este control también permitiría el desarrollo de vehículos con mayor capacidad de maniobra. El desarrollo de esta investigación se centra en cinco etapas: - Estudiar y analizar el vuelo de los murciélagos con el propósito de definir criterios de diseño y control. - Formular modelos matemáticos que describan la: i) cinemática de las alas, ii) dinámica, iii) aerodinámica, y iv) actuación usando SMA. Estos modelos permiten estimar la influencia de modular las alas en la producción de fuerzas netas. - Diseño y fabricación de BaTboT: i) estructura de las alas y el cuerpo, ii) mecanismo de actuación mórfico basado en SMA, iii) membrana de las alas, y iv) electrónica abordo. - Contro de vuelo compuesto por: i) control de la SMA (modulación de las alas) y ii) regulación de maniobra (actitud). - Experimentos: están enfocados en poder cuantificar cuales son los efectos que ejercen distintos perfiles de modulación del ala en el comportamiento aerodinámico e inercial. El objetivo es demostrar y validar la hipótesis planteada al inicio de esta investigación: mejorar eficiencia de vuelo gracias al novedoso control de orientación (actitud) propuesto en este trabajo. A lo largo del desarrollo de cada una de las cinco etapas, se irán presentando los retos, problemáticas y soluciones a abordar. Los experimentos son realizados utilizando un túnel de viento con la instrumentación necesaria para llevar a cabo las mediciones de desempeño respectivas. En los resultados se discutirá y demostrará que la inercia producida por las alas juega un papel considerable en el comportamiento dinámico y aerodinámico del sistema y como poder tomar ventaja de dicha característica para regular patrones de modulación de las alas que conduzcan a mejorar la eficiencia del robot en futuros vuelos.

Earth Delivery of a Small NEO with an Ion Beam Shepherd

The possibility of capturing a small Near Earth Asteroid (NEA) and deliver it to the vicinity of the Earth has been recently explored by different authors. The key advantage would be to allow a cheap and quick access to the NEA for science, resource utilization and other purposes. Among the different challenges related to this operation stands the difficulty of robotically capturing the object, whose composition and dynamical state could be problematic. In order to simplify the capture operation we propose the use of a collimated ion beam ejected from a hovering spacecraft in order to maneuver the object without direct physical contact. The feasibility of a possible asteroid retrieval mission is evaluated.

The SIROCO Asteroid Deflection Demonstrator

There is evidence of past Near-Earth-Objects (NEOs) impacts on Earth and several studies indicating that even relatively small objects are capable of causing large local damage, either directly or in combination with other phenomena, e.g. tsunamis. This paper describes a space mission concept to demonstrate some of the key technologies to rendezvous with an asteroid and accurately measure its trajectory during and after a deflection maneuver. The mission, called SIROCO, makes use of the recently proposed ion beam shepherd (IBS) concept where a stream of accelerated plasma ions is directed against the surface of a small NEO resulting in a net transmitted deflection force. We show that by carefully selecting the target NEO a measurable deflection can be obtained in a few weeks of continuous thrust with a small spacecraft and state of the art electric propulsion hardware.

Jupiter power generation with electrodynamic tethers at constant orbital energy

An electrodynamic tether system for power generation at Jupiter is presented that allows extracting energy from Jupiter's corotating plasmasphere while leaving the system orbital energy unaltered to first order. The spacecraft is placed in a polar orbit with the tether spinning in the orbital plane so that the resulting Lorentz force, neglecting Jupiter's magnetic dipole tilt, is orthogonal to the instantaneous velocity vector and orbital radius, hence affecting orbital inclination rather than orbital energy. In addition, the electrodynamic tether subsystem, which consists of two radial tether arms deployed from the main central spacecraft, is designed in such a way as to extract maximum power while keeping the resulting Lorentz torque constantly null. The power-generation performance of the system and the effect on the orbit inclination is evaluated analytically for different orbital conditions and verified numerically. Finally, a thruster-based inclination-compensation maneuver at apoapsis is added, resulting in an efficient scheme to extract energy from the plasmasphere of the planet with minimum propellant consumption and no inclination change. A tradeoff analysis is conducted showing that, depending on tether size and orbit characteristics, the system performance can be considerably higher than conventional power-generation methods.

Optimal Impulsive Collision Avoidance

The problem of optimal impulsive collision avoidance between two colliding objects in 3-dimensional elliptical Keplerian orbits is investigated with the purpose of establishing the optimal impulse direction and orbit location that give rise to the maximum miss distance following the maneuver. Closed-form analytical expressions are provided that predicts such distance and can be employed to perform a full optimization analysis. After verifying the accuracy of the expression for any orbital eccentricity and encounter geometry the optimum maneuver direction is derived as a function of the arc length separation between the maneuver point and the predicted collision point. The provided formulas can be used for high accuracy instantaneous estimation of the outcome of a generic impulsive collision avoidance maneuver and its optimization

Jovian Capture of a Spacecraft with a Self-Balanced Electrodynamic Bare Tether

This paper proposes and analyzes the use of a nonrotating tethered system for a direct capture in Jovian orbit using the electrodynamic force generated along the cable. A detailed dynamical model is developed showing a strong gravitational and electrodynamic coupling between the center of mass and the attitude motions. This paper shows the feasibility of a direct capture in Jovian orbit of a rigid tethered system preventing the tether from rotating. Additional mechanical–thermal requirements are explored, and preliminary operational limits are defined to complete the maneuver. In particular, to ensure that the system remains nonrotating, a nominal attitude profile for a self-balanced electrodynamic tether is proposed, as well as a simple feedback control.

Impacto en la seguridad operacional por la introducción de nuevos procedimientos en cabina debido a la implantación de futuros conceptos de separación entre aeronaves en la fase de vuelos en ruta

A menudo, la fase del vuelo en ruta sobre áreas de baja densidad de tráfico, se desarrollan en espacios aéreos de alta cota, en los que el servicio de vigilancia es deficiente o simplemente no existente. En este tipo de espacio aéreo garantizar las separaciones entre aeronaves desde el segmento terrestre requiere de procedimientos adecuados a los medios disponibles y que, en general, desembocan en la utilización de unas mínimas de separación muy grandes. En este tipo de espacio aéreo, se ha planteado desde distintos organismos la posibilidad de delegar la responsabilidad de la separación a la aeronave, desarrollando ésta las funciones necesarias para poder asumir tal responsabilidad sin disminuir los umbrales de seguridad. Para que la aeronave pueda asumir la responsabilidad de la separación es necesario dotar a las tripulaciones de nuevos medios técnicos y procedimientos operacionales, los cuales trabajando de forma continua y automática permitan el desarrollo seguro del vuelo en esas circunstancias. El planteamiento de algunos de estos sistemas embarcados así como su validación desde el punto de vista de su aceptación por las tripulaciones es el objetivo del trabajo de investigación realizado y cuyos resultados se presentan en esta tesis. El sistema que se propone trata de resolver los riesgos con los tráficos circundantes garantizando la auto‐separación en vuelo de crucero, evitando y resolviendo conflictos. La aeronave que detecta un riesgo/conflicto negocia una propuesta de solución con la aeronave “intrusa”, una vez la propuesta ha sido negociada, el piloto confirma la maniobra a realizar por la aeronave, la aeronave radiodifunde un mensaje con las intenciones de la maniobra, seguidamente el piloto automático maniobra el avión para implementar la solución y el director de vuelo muestra al piloto la maniobra que se está realizando. ABSTRACT The flight in route phase over areas of low traffic density is usually performed in high altitude airspace, in which the surveillance system is deficient or simply nonexistent. In this type of airspace, to guarantee the separation between aircrafts from the ground, adequate procedures are required to be used with the available systems, and this generally leads to the use of high separation minima. Also, in this type of airspace, it has been discussed by several organizations the possibility of delegating the responsibility of the aircraft separation to the aircraft itself, it carrying out the necessary functions to take on such responsibility without lowering the safety threshold. In order for the aircraft to take on the responsibility of the separation, it is necessary to provide the crew with new technical means and operational procedures, which will result in safe flight under those circumstances. The discussion of some of these systems and their validation from the point of view of acceptance by the crews is the objective of this achieved research work, the findings of which are presented here. The proposed system assists in the surveillance providing the autopilot with information to guarantee the self‐separation with the surrounding in flight traffic, avoiding and solving conflicts. The aircraft which detects the risk/conflict starts a negotiation with the intruder aircraft for finding a conflict resolution, then the pilot of the aircraft approves the solution maneuver and the aircraft broadcasts a message with the maneuver which will be executed. The autopilot maneuvers the aircraft to execute the solution, the evolution of which is shown in the proposed system display and the flight director.