Manobras orbitais combinadas com uso de propulsão impulsiva e passagem por um corpo intermediário

• Autor(a) principal: Alessandra Ferraz da Silva Ferreira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/02.06.14.15

Este trabalho apresenta um estudo sobre manobras orbitais que possam ser realizadas com o uso de propulsão impulsiva e de uma passagem por um corpo celeste intermediário. Duas principais opções são consideradas: i) um ${''}$Swing-By propulsado${''}$, que consiste em uma passagem por um corpo celeste combinada com a aplicação de um impulso no veículo espacial, e ii) manobras de ${''}$Swing-By assistidas por cabo${''}$, aonde o giro do vetor velocidade é obtido através de um sistema que liga o veículo espacial a um corpo celeste através do uso de um cabo. Ambas as manobras provocam modificação na trajetória do veículo espacial. O objetivo principal é a economia de combustível na missão espacial. O ${''}$Swing-By propulsado${''}$ já foi estudado na literatura, e aqui é realizada uma extensão para considerar um sistema cuja órbita dos primários seja elíptica em torno de um centro de massa comum. Os resultados mostram que aplicar um impulso em diferentes direções e pontos da trajetória, trabalhando em conjunto com a parte gravitacional da manobra, otimiza o ganho ou perda de energia do veículo espacial. A manobra de ${''}$Swing-By assistida por cabo${''}$ é a combinação do ${''}$Swing-By puro${''}$ com o efeito catapulta que um tether fixado na superfície de um corpo, com o veículo espacial preso na outra extremidade, pode causar. É suposto que a estrutura do tether já está fixada no corpo, em um ponto de equilíbrio, preparado para receber o veículo. As condições de equilíbrio, estabilidade e força para alocar o tether será apresentada para diferentes sistemas de corpos, com formas regulares e irregulares. A motivação do presente trabalho é colaborar nos estudos para o envio de um veículo espacial a um asteroide, inspirado na missão ASTER, que é uma missão proposta por diversas instituições brasileiras e em fase de estudos. Nessa etapa o veículo deverá se utilizar de uma passagem pela Lua para aumentar sua energia. Sendo assim, as possibilidades aqui estudadas podem ser consideradas pela missão, em particular o ${''}$Swing-By Propulsado${''}$.