Improved shaping approach to the preliminary design of low-thrust trajectories

This paper presents a general framework for the development of shape-based approaches to low-thrust trajectory design. A novel shaping method, based on a three-dimensional description of the trajectory in spherical coordinates, is developed within this general framework. Both the exponential sinusoid and the inverse polynomial shaping are demonstrated to be particular two-dimensional cases of the spherical one. The pseudoequinoctial shaping is revisited within the new framework, and the nonosculating nature of the pseudoequinoctial elements is analyzed. A two step approach is introduced to solve the time of flight constraint, related to the design of low-thrust arcs with boundary constraints for both spherical and pseudoequinoctial shaping. The solution derived from the shaping approach is improved with a feedback linear-quadratic controller and compared against a direct collocation method based on finite elements in time. The new shaping approach and the combination of shaping and linear-quadratic controller are tested on three case studies: a mission to Mars, a mission to asteroid 1989ML, a mission to comet Tempel-1, and a mission to Neptune

Evaluation of an Upper Cretaceous limestone from the area of Arta for lime production

Η θέρμανση ενός Ανωκρητιδικοΰ ασβεστόλιθου της Ιόνιας Ενότητας σε θερμοκρασία 700-1100"C για 1-4 ώρες δημιούργησε πολύ ενεργά προϊόντα ασβε'στου. Μελετήθηκε η κινητική της αντίδρασης με διαγράμματα απόδοσης της αντίδρασης και διαγράμματα 111. Το μέγεθος κόκκου καθορίζει την έναρξη κρυστάλλωσης της άσβεστου αλλά η σημασία του ελαττώνεται με αύξηση της θερμοκρασίας. Η δημιουργία άσβεστου ολοκληρώθηκε στους 900°C. Η ειδική επιφάνεια της παραγόμενης άσβεστου αυξάνεται με τη θερμοκρασία πύρωσης ως τους 800°C και στη συνέχεια ελαττώνεται, ενώ το ποσοστό θρυμματισμού της αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Η θερμοκρασία ενυδάτωσης αυξάνεται απότομα για θερμοκρασίες πύρωσης ως και 900°C, αλλά παραμένει σχεδόν σταθερή σε άσβεστο υψηλότερων θερμοκρασιών. Οι φυσικές ιδότητες της άσβεστου ελέγχονται από την πυροσυσσωμάτωση και το ποσοστό θρυμματισμού του υλικού.Calcination of an Upper Cretaceous limestone from the Ionian Unit at 700-1100°C for 1-4 hours yielded very reactive lime end products. Lime formation was monitored by means of kinetic curves and TTT diagrams. Particle size seems to control the onset of lime crystallization at low temperatures, but is of minor importance at higher temperatures. With the experimental setting used, lime formation was completed at 900 °C. The specific surface area of the end products increases with firing temperature up to 800 °C, decreasing thereafter. Decrepitation of lime increases gradually with firing temperature. Hydration temperature during slaking increases rapidly up to 900 °C being relatively constant thereafter. Sintering and production of fines during firing control the physical properties of lime

Minerological and physico-chemical properties of the building materials of Koule castle, Heraklion, Crete.

Η παρούσα εργασία στοχεύει στη διερεύνηση των φυσικοχημικών και ορυκτολογικών ιδιοτήτων των δομικών λίθων και κονιαμάτων του φρουρίου Κούλε Ηρακλείου, με σκοπό να επιτευχθεί συμβατότητα μεταξύ των αρχικών υλικών του φρουρίου και των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν σε εργασίες μελλοντικών επεμβάσεων συντήρησης – συμπλήρωσης κονιαμάτων. Πέντε δείγματα πυρήνων διατρημάτων δομικών λίθων και τρία δείγματα κονιαμάτων τα οποία έχουν εξαχθεί από διάφορα σημεία του ενετικού φρουρίου, εξετάστηκαν ορυκτολογικά με περιθλασιμετρία ακτίνων Χ και οπτική μικροσκοπία και προσδιορίστηκαν τα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά. Επιπλέον, στα δείγματα των κονιαμάτων έγινε κοκκομετρική ανάλυση, θερμική ανάλυση υψηλών θερμοκρασιών (TGA) και παρατηρήθηκαν στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης. Οι δομικοί λίθοι του ενετικού φρουρίου είναι κυρίως βιοκλαστικοί και μικριτικοί λατυποπαγείς ασβεστόλιθοι. Η κονία των κονιαμάτων χαρακτηρίζεται ως ασβεστιτικήενώ τα αδρανή είναι κυρίως χαλαζιακής και δευτερευόντως ασβεστιτικής σύστασης με αναλογία κονία/αδρανές από 1/0.96 έως 1/2.6 κατ’όγκο. Σε κάθε εργασία μελλοντικών επεμβάσεων συντήρησης – συμπλήρωσης κονιαμάτων πρέπει να αξιολογούνται οι προς σύνδεση δομικοί λίθοι και τα κονιάματα να είναι συγγενούς κοκκομετρικής διαβάθμισης. Τα αδρανή πρέπει να είναι χαλαζιακής σύστασης (~70%) και δευτερευόντως ασβεστιτικής σύστασης (~30%) και στη σύσταση των κονιών που πρόκειται να εφαρμοσθούν για εργασίες συμπλήρωσης, απαιτείται προσθήκη υδραυλικής ασβέστου NHL 3.5 σε αναλογίες αδρανών προς κονία 2.5/1, προκειμένου τα κονιάματα να είναι ανθεκτικά στη θαλάσσια διάβρωση.This study was designed to determine the physical and technical characteristics of the building stones and mortars of the Koule Castle Heraklion, in order to use compatible materials in future restoration works. Five core samples of rocks and masonry mortars have been extracted from different parts of the monument. Both mortar and rock samples have been studied by optical microscopy and X-ray diffraction (XRD). Their morphological characteristics, granulometry and mineralogical composition have been determined. In the old mortars a thermogravimetric analysis was carried out, while mortar samples have also been studied by scanning electron microscopy. The building stones of Koule Castle are in their majority biomicritic breccia limestones and bioclastic limestones. The binder of the studied mortars consists of calcite, as a result of the lime carbonation. The inert material of the mortars consists mainly of calcite and secondarily of quartz. The inert to binder material ratio was determined by volume from 1/0,96 to 2,6 /1. In conclusion, the mortars to be used in future restoration works, should consist of compatible materials to the old mortars. The inert materials of the mortars should consist of quartz (70%) and secondarily of calcite (30%) and the binder of hydraulic lime NHL 3.5, in an inert material/ binder ratio of 2,5 /1, in order to protect the mortars against marine corrosion