Ingeniería de Astrodinámica y Diseño de Órbitas

Sobre nuestro Ingeniería de Astrodinámica y Diseño de Órbitas

Ingeniería de Astrodinámica y Diseño de Órbitas

se centra en la modelación precisa de trayectorias en LEO y GEO, así como en las transferencias orbitales optimizadas considerando perturbaciones gravitacionales, atmosféricas y solares. Este campo integra metodologías avanzadas de mecánica orbital, soluciones numéricas de ECI y ECF, además de análisis de maniobras de impulsos y propulsión eléctrica. La formación incluye modelado de efectos no conservativos usando técnicas como elementos finitos y propagadores de alta fidelidad, clave para el diseño de misiones y simulación en tiempo real.

Los laboratorios dedicados cuentan con capacidades de simulación HIL y SIL, adquisición de telemetría, validación de modelos mediante software certificado bajo normativa aplicable internacional y herramientas de análisis de seguridad alineadas con estándares de confiabilidad espacial. Las competencias desarrolladas habilitan perfiles profesionales en dinámica orbital, control de actitud, planificación de maniobras, soporte en telemetría, ingeniería de misión y análisis de riesgos técnicos para agencias y empresas aeroespaciales.

Ingeniería de Astrodinámica y Diseño de Órbitas

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Competencias y resultados

Qué aprenderás

1. Domina Astrodinámica: Órbitas LEO/GEO, Transferencias y Perturbaciones

  • Analizar órbitas LEO, órbitas GEO y transferencias entre órbitas, así como las perturbaciones que afectan la trayectoria (drag, J2, lunisolares).
  • Diseñar transferencias entre órbitas (Hohmann y maniobras bi‑impulsivas) entre LEO y GEO, optimizando tiempo de vuelo y consumo de combustible.
  • Evaluar perturbaciones relevantes y aplicar técnicas de control orbital para el mantenimiento y la seguimiento de la misión.

2. Descifra la Astrodinámica: Trayectorias, Transferencias y Perturbaciones Orbitales

  • Analizar trayectorias orbitales, transferencias y perturbaciones orbitales para optimizar misiones.
  • Dimensionar órbitas de transferencia, maniobras orbitales y análisis de estabilidad bajo perturbaciones gravitacionales.
  • Implementar navegación y control y estimación de estado con simulaciones numéricas para garantizar la robustez ante perturbaciones orbitales.

3. Diseño y validación integral orientado al usuario (del modelado a la manufactura)

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

3. Ingeniería de Astrodinámica: Diseño Orbital y Transferencias (LEO/GEO)

  • Analizar estrategias de diseño orbital y transferencias entre LEO y GEO: transferencias de Hohmann, bi-ellípticas y ventanas de maniobra, con énfasis en consumo de Δv, tiempos de transferencia y robustez ante perturbaciones (J2, drag).
  • Dimensionar trayectorias y maniobras de transferencia mediante modelado dinámico y simulación numérica, evaluando Δv mínimo, costos de propulsión y límites de tiempo, con sensibilidad a incertidumbres.
  • Implementar verificación de misión, validación de modelos y análisis de riesgos para operaciones LEO/GEO, incluyendo escenarios de fallo, tolerancia a errores y estrategias de resiliencia.

3. Domina la Ingeniería Astrodinámica: Órbitas, Transferencias y Perturbaciones (LEO/GEO)

  • Analizar órbitas, transferencias y perturbaciones relevantes en misiones LEO/GEO, incluyendo gravitación J2, drag y efectos solar-radiación.
  • Dimensionar trayectorias y maniobras entre LEO y GEO, optimizando delta-v y ventanas de lanzamiento mediante métodos numéricos y simulación.
  • Implementar navegación y control de órbita para mitigar perturbaciones (J2, drag, SRP) y evaluar robustez y tolerancia a errores en escenarios LEO/GEO.

3. Domina Astrodinámica: Diseño de Órbitas, Transferencias y Perturbaciones (LEO/GEO)

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

Para quien va dirigido nuestro:

Ingeniería de Astrodinámica y Diseño de Órbitas

  • Ingenieros/as con título en Ingeniería Aeroespacial, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Industrial, Ingeniería en Automática o campos de estudio similares.
  • Expertos que se desempeñan en roles profesionales dentro de la industria aeroespacial, incluyendo fabricantes de aeronaves (OEM),especialistas en aeronaves de rotor/eVTOL, empresas de Mantenimiento, Reparación y Operaciones (MRO), firmas de consultoría tecnológica y personal técnico en centros de investigación y desarrollo tecnológico.
  • Profesionales especializados en áreas de Pruebas de Vuelo, Certificación de Aeronaves, Aviónica, Control de Vuelo y Dinámica de Vuelo que deseen profundizar sus conocimientos y habilidades en astrodinámica y diseño de órbitas.
  • Funcionarios de organismos reguladores y autoridades aeronáuticas, así como profesionales involucrados en el desarrollo y operación de proyectos de Movilidad Aérea Urbana (UAM) y eVTOL, que buscan adquirir competencias específicas en cumplimiento normativo y regulatorio aplicable a estas tecnologías.

Nota Importante: Se recomienda poseer conocimientos básicos en aerodinámica, control de sistemas y análisis de estructuras. Se requiere un nivel de competencia lingüística de Español/Inglés B2+/C1. Ofrecemos programas de nivelación (bridging tracks) para aquellos estudiantes que requieran fortalecer sus conocimientos previos.

  • Standards-driven curriculum: trabajarás con CS-27/CS-29, DO-160, DO-178C/DO-254, ARP4754A/ARP4761, ADS-33E-PRF desde el primer módulo.
  • Laboratorios acreditables (EN ISO/IEC 17025) con banco de rotor, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL, vibraciones/acústica.
  • TFM orientado a evidencia: safety case, test plan, compliance dossier y límites operativos.
  • Mentorado por industria: docentes con trayectoria en rotorcraft, tiltrotor, eVTOL/UAM y flight test.
  • Modalidad flexible (híbrido/online), cohortes internacionales y soporte de SEIUM Career Services.
  • Ética y seguridad: enfoque safety-by-design, ciber-OT, DIH y cumplimiento como pilares.

1.1 Fundamentos de astrodinámica: marco de dos cuerpos, leyes de Kepler, unidades y constantes
1.2 Órbitas LEO y GEO: definiciones, rangos de altitud, periodo orbital, características ambientales y aplicaciones
1.3 Elementos orbitales y modelos de propagación: a, e, i, Ω, ω, M/ν; Kepler/Gauss; uso de TLE para predicción
1.4 Diseño de órbitas: criterios de misión, selección de órbita, sombras y eclipses, límites de misión
1.5 Transferencias orbitales: Hohmann, bi-elliptic, ventanas de transferencia, delta‑v estimado y secuencias de maniobras
1.6 Perturbaciones orbitales: J2, arrastre atmosférico, perturbaciones lunisolares y solar radiation pressure; impacto y mitigación
1.7 Análisis de trayectorias y navegación: cálculo de trayectorias, tolerancias, ventanas de maniobras y incertezas
1.8 Herramientas de simulación y modelado: GMAT/STK/MATLAB/Python; MBSE/PLM para gobernanza de cambios
1.9 Estabilidad, resonancias y mantenimiento orbital: efectos de resonancias, estrategias de mantenimiento y reorientación de órbitas
1.10 Caso práctico: go/no-go con matriz de riesgos para una misión LEO/GEO

2.1 Introducción a la Astrodinámica: definición, objetivos y alcance de la disciplina
2.2 Órbitas y elementos orbitales: semieje mayor (a), excentricidad (e), inclinación (i), nodo ascendente (Ω), argumento del periapsis (ω) y anomalía verdadera (ν)
2.3 Referencias y marcos de referencia: ICRS, perifocal, ECI/ECF, transformaciones entre marcos y tiempos
2.4 Movimiento orbital: leyes de Kepler, conservación del momento angular y energía; problema de dos cuerpos
2.5 Tipos de órbita: LEO, MEO, GEO y HEO; características, intervalos de altitud y aplicaciones
2.6 Transferencias orbitales: Hohmann y variantes de dos impulsos; costos de delta-v y consideraciones de impulsos
2.7 Perturbaciones orbitales: oblación J2, drag atmosférico, perturbaciones lunisolares y presión de radiación solar
2.8 Navegación y determinación del estado orbital: elementos, TLEs, propagadores como SGP4 y estimación de estados con filtros
2.9 Modelado y simulación: modelos geopotenciales y perturbaciones no gravitacionales, elección de integradores y validación
2.10 Casos de estudio y prácticas: ejercicios de diseño de trayectoria LEO↔GEO, análisis de perturbaciones y evaluación de errores

3.1 Introducción a la Astrodinámica: conceptos fundamentales, marcos de referencia y unidades
3.2 Órbitas: comparación entre LEO y GEO, periodos, velocidades y dinámica
3.3 Trayectorias y curvas orbitales: elipses, hiperbolas y resonancias básicas
3.4 Transferencias orbitales: principios de impulsos, energía específica y eficiencia
3.5 Transferencias entre órbitas: Hohmann, bi-impulsadas y variaciones modernas
3.6 Perturbaciones orbitales principales: J2, atmósfera, drag y efectos lunisolares
3.7 Diseño de órbitas para misiones LEO/GEO: criterios de alcance, cobertura y seguridad
3.8 Planificación de ventanas de transferencia y sincronización orbital
3.9 Métodos numéricos y simulación: integradores, tolerancias y validación
3.10 Casos de estudio y ejercicios prácticos: diseño y análisis de transferencias y perturbaciones

4.1 Principios de Astrodinámica: órbitas, marcos de referencia y conservación de momento angular
4.2 Órbitas LEO y GEO: características, periodos y aplicaciones
4.3 Transferencias orbitales: Hohmann, maniobras de phasing y planificación de ΔV
4.4 Perturbaciones orbitales I: efecto J2, oblatividad y precesión nodal
4.5 Perturbaciones orbitales II: arrastre atmosférico, resonancias y efectos lunisolares
4.6 Diseño orbital: criterios de misión, selección de órbita objetivo y restricciones de energía
4.7 Métodos de navegación y propagación: TLEs, SGP4 y estimación de incertidumbres
4.8 Rendezvous y maniobras: planificación de encuentros, ventanas de oportunidad y ΔV necesarios
4.9 Análisis de estabilidad y evolución orbital: conjuntos de invariantes y tendencias a largo plazo
4.10 Caso práctico: simulación de una transferencia LEO↔GEO y evaluación de perturbaciones

5.1 Conceptos Fundamentales: Gravedad, Leyes de Kepler, Sistema de Referencia Inercial.
5.2 Tipos de Órbitas: LEO, MEO, GEO, Órbitas Elípticas.
5.3 Elementos Orbitales: Definición y significado de los parámetros orbitales.
5.4 Propiedades de las Órbitas: Periodo orbital, velocidad orbital, energía orbital.
5.5 Transferencias Orbitales: Transferencia de Hohmann, concepto y cálculo de Δv.
5.6 Introducción a las Perturbaciones: Fuerzas no gravitatorias.
5.7 Software y Herramientas: Introducción a simuladores orbitales.
5.8 Aplicaciones de la Astrodinámica: Satélites y misiones espaciales.
5.9 Ejemplos Prácticos: Cálculo de órbitas y transferencias simples.
5.10 Caso de Estudio: Análisis de una misión satelital básica.

6.1 Introducción a la Astrodinámica: Conceptos Fundamentales
6.2 Órbitas Terrestres Bajas (LEO): Características y Aplicaciones
6.3 Órbitas Geoestacionarias (GEO): Características y Aplicaciones
6.4 Elementos Orbitales y su Significado
6.5 Propiedades de las Órbitas: Periodo, Velocidad, Altitud
6.6 Transferencias Orbitales: Conceptos y Técnicas
6.7 Transferencia Hohmann: Cálculo y Aplicación
6.8 Transferencias de Múltiples Impulsos
6.9 Diseño de Misiones: Selección de Órbitas y Transferencias
6.10 Software y Herramientas de Simulación Orbital

7.1 Conceptos Fundamentales: Gravedad, leyes de Kepler y sistemas de referencia
7.2 Órbitas: Tipos, parámetros orbitales y elementos osculantes
7.3 Órbitas Terrestres Bajas (LEO): Características y aplicaciones
7.4 Órbitas Geoestacionarias (GEO): Definición y ventajas
7.5 Transferencias Orbitales: Hohmann y otras maniobras básicas
7.6 Cálculo de Trayectorias: Posición y velocidad en el tiempo
7.7 Ecuación de Órbita: Solución y aplicaciones
7.8 Software de Simulación: Introducción y herramientas
7.9 Aplicaciones: Satélites y exploración espacial
7.10 Ejercicios y problemas resueltos: Aplicación de conceptos

8. 1 Fundamentos de la Astrodinámica: Definición y Alcance.
8. 2 Leyes de Kepler y su Aplicación.
8. 3 Coordenadas Orbitales y Sistemas de Referencia.
8. 4 Elementos Orbitales Clásicos.
8. 5 Tipos de Órbitas: LEO, MEO, GEO y Órbitas de Transferencia.
8. 6 Propiedades de la Gravedad Newtoniana.
8. 7 Introducción a las Perturbaciones Gravitacionales.
8. 8 Introducción a las Fuerzas No Gravitacionales (Arrastre, Presión Solar).
8. 9 Software y Herramientas de Simulación Orbital.
8. 10 Aplicaciones de la Astrodinámica en la Vida Real.

9.1 Introducción a la Astrodinámica: Conceptos Fundamentales
9.2 Órbitas Terrestres Bajas (LEO): Características y Aplicaciones
9.3 Órbitas Geoestacionarias (GEO): Características y Aplicaciones
9.4 Elementos Orbitales: Definición y Significado
9.5 Propagación Orbital: Modelado y Simulación
9.6 Transferencias Orbitales: Hohmann y Otras Trayectorias
9.7 Diseño de Misiones: Selección de Órbitas y Transferencias
9.8 Perturbaciones Orbitales: Fuerzas y Efectos (LEO/GEO)
9.9 Control de Actitud y Órbita: Maniobras y Correcciones
9.10 Software y Herramientas de Astrodinámica: Uso y Aplicaciones

10.1 Conceptos Fundamentales: Gravedad, Leyes de Kepler, Coordenadas y Marcos de Referencia.
10.2 Órbitas Terrestres Bajas (LEO): Características, Aplicaciones y Tipos de Órbitas.
10.3 Órbitas Geoestacionarias (GEO): Definición, Ventajas, Desventajas y Requisitos.
10.4 Elementos Orbitales: Definición y Significado de los 6 Elementos de Kepler.
10.5 Perturbaciones Orbitales: Introducción y Efectos en Órbitas LEO/GEO.
10.6 Propagación Orbital: Modelos y Software de Simulación Orbital.
10.7 Diseño Preliminar de Órbitas: Selección de Altura, Inclinación y Excentricidad.
10.8 Transferencias Orbitales: Conceptos Básicos y Maniobras de Transferencia.
10.9 Análisis de Misiones: Selección de Órbitas y Requisitos de Lanzamiento.
10.10 Ejemplos Prácticos: Aplicaciones de Órbitas LEO y GEO en la actualidad.

  • Metodología hands-on: test-before-you-trust, design reviews, failure analysis, compliance evidence.
  • Software (según licencias/partners): MATLAB/Simulink, Python (NumPy/SciPy), OpenVSP, SU2/OpenFOAM, Nastran/Abaqus, AMESim/Modelica, herramientas de acústica, toolchains de planificación DO-178C.
  • Laboratorios SEIUM: banco de rotor a escala, vibraciones/acústica, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL para AFCS, adquisición de datos con strain gauging.
  • Estándares y cumplimiento: EN 9100, 17025, ISO 27001, GDPR.

Proyectos tipo capstones

Admisiones, tasas y becas

  • Documentación: CV actualizado, expediente académico, SOP/ensayo de propósitoejemplos de proyectos o código (opcional).
  • Proceso: solicitud → evaluación técnica de perfil y experiencia → entrevista técnica → revisión de casos prácticos → decisión final → matrícula.
  • Tasas:
  • Pago único10% de descuento.
  • Becas: por mérito académico, situación económica y fomento de la inclusión; convenios con empresas del sector para becas parciales o totales.

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F. A. Q

Preguntas frecuentes

Si, contamos con certificacion internacional

Sí: modelos experimentales, datos reales, simulaciones aplicadas, entornos profesionales, casos de estudio reales.

No es obligatoria. Ofrecemos tracks de nivelación y tutorización

Totalmente. Cubre e-propulsión, integración y normativa emergente (SC-VTOL).

Recomendado. También hay retos internos y consorcios.

Sí. Modalidad online/híbrida con laboratorios planificados y soporte de visados (ver “Visado & residencia”).