Estudo da evolução de detritos espaciais sujeitos às perturbações do potencial terrestre, J2 e J22, luni-solar, pressão de radiação solar e do arrasto atmosférico
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFABC |
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Resumo: | Orientador: Prof. Dr. Luiz de Siqueira Martins Filho |
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Estudo da evolução de detritos espaciais sujeitos às perturbações do potencial terrestre, J2 e J22, luni-solar, pressão de radiação solar e do arrasto atmosféricoDETRITO ESPACIALPRESSÃO DE RADIAÇÃO SOLARPERTURBAÇÃO LUNI-SOLARSPACE DEBRISSOLAR PRESSURE RADIATIONLUNISOLAR DISTURBANCESPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Luiz de Siqueira Martins FilhoCoorientadora: Profa. Dra. Cláudia Celeste CelestinoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Santo André, 2019.Neste trabalho, foi estudado numericamente a evolucao orbital de um detrito espacial, considerando as perturbacoes do potencial gravitacional terrestre, coeficientes ..2 e ..22, do arrasto atmosferico, da perturbacao luni-solar e da pressao de radiacao solar. Considerando a perturbacao do arrasto atmosferico tem-se que a determinacao da densidade atmosferica foi obtida utilizando o modelo TD-88 enquanto para a perturbacao da pressao de radiacao solar a analise foi feita utilizando diferentes razoes de area-massa. Alem disto, foi implementado um controle em funcao da razao area-massa do detrito espacial, de forma que, para valores de velocidade radial maiores que zero a razao area .massa aumenta e, caso contrario, e mantida a razao area-massa inicial. Desta forma, foi estudado o comportamento da evolucao do detrito para o caso com e sem controle associado ao tempo necessario para que o raio orbital do detrito espacial se torne menor ou igual ao raio equatorial da Terra, ou seja, o tempo de colisao do detrito com a Terra. Seguindo, foi feito um estudo de caso utilizando o Satelite Geoestacionario de Defesa e Comunicacoes Estrategicas . SGDC. Os resultados obtidos demonstraram que ha uma significativa contribuicao da perturbacao da pressao de radiacao solar em satelites com altas razoes area-massa e que a utilizacao de um controle que atue na variacao deste parametro e capaz de propiciar a remocao de detritos espaciais mesmo em orbitas mais altas, o que sugere que esta perturbacao pode ser utilizada para gotimizarh a mitigacao de detritos espaciais em orbitas ao redor da Terra em funcao do tempo.In this work, the orbital evolution of a space debris was studied numerically, considering the main perturbations that act on the celestial bodies orbiting the Earth, such as the perturbations of the terrestrial oblateness, ..2 e ..22, the atmospheric drag, the lunisolar, the solar pressure radiation, with the goal to determine its attitude as well as the orbital decay period for different initial conditions. Therefore, the TD-88 atmospheric density model was also used and its dependence on different variables associated to this model was analyzed to better adapt to the atmospheric reality in which bodies are immersed in orbits around the planet. A control was implemented to acts on the ratio of the area-to-mass ratio of the debris as it distances itself from the perigee of its orbit and studied the influence of this control on the atmospheric reentry time of this debris. A case study was made using the Geostationary Satellite of Defense and Strategic Communications - SGDC. The results showed that there is a significant contribution of the solar radiation pressure disturbance in satellites with high area-to-mass ratios and that the use of a control that acts on the variation of this parameter is able to provide the atmospheric reentry of debris even in higher orbits which causes this disturbance to behave as a natural mechanism for the removal of space debris in orbits around the Earth.Martins Filho, Luiz de SiqueiraCelestino, Cláudia CelesteZanardi, Maria Cecília França de Paula SantosMoraes, Rodolpho Vilhena deBrito, Tiago Pôrto2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf101 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121603http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121603&midiaext=78245http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121603&midiaext=78244Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=121603porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-21T15:13:13Zoai:BDTD:121603Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-21T15:13:13Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false |
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