Dissertação

Orbit transfers between Keplerian orbits EVALUATED

No contexto de Mecância Orbital, os satélites descrevem órbitas Keplerianas em torno de um corpo primário (por exemplo, um planeta ou o Sol). Dependendo da sua missão, pode ser necessário alterar a sua trajetória. Com este propósito, a trajetória do satélite é controlada acionando os propulsores que se encontram integrados no veículo espacial, e que exercem uma força de reação de acordo com a terceira lei de Newton. Nesta tese de mestrado, usando técnicas de Sistemas Dinâmicos, foi deduzida uma nova estratégia de controlo da direção dos gases de escape, que permite transferir um satélite entre quaisquer duas órbitas Keplerianas. As órbitas Keplerianas inicial e final são completamente definidas por diferentes valores das constantes escalares e vectoriais do problema de Kepler: energia, momento angular e vector de Laplace-Runge-Lenz. Durante as transferências, as órbitas deixam de ser Keplerianas e as constantes do movimento já não são invariantes. De forma a alcançar a órbita final desejada, o processo de controlo é conseguido pela variação das constantes do movimento ao longo das órbitas não-Keplerianas. Um aspecto importante desta nova técnica, é que, não tendo em conta o consumo energético envolvido no processo, a manobra pode ser iniciada em qualquer instante, e pode ser aplicada em manobras de baixa ou alta propulsão. Esta nova técnica é uma alternativa à transferência de Hohmann, onde as manobras são sobretudo iniciadas no apoapsis ou periapsis da órbita inicial. Como prova de conceito, foram realizadas simulações de várias transferências entre órbitas Keplerianas, elípticas, hiperbólicas e circulares.
Transferências de órbitas, Órbitas Keplerianas, Controlo, Sistemas Dinâmicos

Outubro 31, 2017, 16:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Rui Manuel Agostinho Dilão

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar