Dissertação

Controlled Approach Strategies on Small Celestial Bodies using approximate analytical solutions of the elliptical three-body problem: Application to the Mars-Phobos System EVALUATED

Nesta tese, o problema de quase-órbitas é estudado no âmbito do problema restrito dos três corpos elíptico e de um ponto de vista de análise de missão preliminar. A descrição de tais órbitas e a sua evolução a longo prazo são apresentadas, assim como as condições de estabilidade necessárias que serão utilizadas para o sistema Marte-Phobos. A obtenção de uma solução de primeira ordem em função dos elementos osculantes é efectuada através da utilização de teorias de perturbação, sendo esta solução posteriormente validada usando como comparação o modelo numérico. Utilizando as soluções analíticas obtidas é desenvolvido um algorítmo para concepção de trajectórias com o propósito de estudar diferentes estratégias de aproximação à lua de Marte. Para avaliar qual a melhor estratégia a adoptadar é efectuado uma análise do consumo de energia visto ser um dos parâmetros mais importantes em termos de concepção de missão. Devido às aproximações efectuadas, as soluções obtidas perdem validade em caso de grande proximidade a Phobos, é por isso necessário introduzir um passo de controlo no algoritmo de concepção de trajectórias que seja responsável por efectuar correcções periódicas à trajectória real de modo a garantir o desempenho desejado. São ainda considerados dois cenários de aterragem proporcionando alguma flexibilidade no que diz respeito à concepção da missão.
Quase-Órbitas, Problema Restrito Três Corpos Elíptico, Variação dos Parâmetros, Evolução Diferencial, Sistema Marte-Phobos.

Junho 17, 2013, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar