Encontros proximos em dinamica orbital.

Resumo

Encontros próximos em dinâmica orbital ocorrem quando, sob a ação da força gravitacional, um corpo tem em sua trajetória uma grande aproximação com um outro corpo. Dependendo dos parâmetros geométricos e dinâmicos deste encontro, a evolução orbital destes dois corpos pode ser das mais variadas, como por exemplo: i) pode ocorrer uma colisão entre os corpos; ii) pode ocorrer uma drástica mudança de trajetória em um dos corpos (ou nos dois corpos); iii) pode ocorrer uma harmoniosa troca de momento angular entre os corpos de modo a mantê-los em órbitas similares, repetindo sistematicamente os encontros próximos de modo que o sistema seja estável (sistemas coorbitais). Os encontros próximos podem ser sensivelmente dependentes das condições iniciais, caracterizando a existência de regiões caóticas no espaço de fase de sistemas dinâmicos com este tipo de situação. O fenômeno de encontros próximos é extremamente recorrente em dinâmica orbital, tanto com aplicações na dinâmica de corpos artificiais (satélites, sondas, etc), como na dinâmica de corpos naturais (planetas, cometas, asteróides, anéis planetários, etc). Este Projeto Temático visa o agrupamento de pesquisadores com formação e experiência científica sólida em Dinâmica Orbital para abordar o tema Encontros Próximos de forma sistemática e coordenada. Neste projeto serão realizados estudos que envolvam desde a questão de fundamentos, como a delimitação da esfera de influência gravitacional de um corpo num sistema de vários corpos, passando por uma análise detalhada da dependência dos parâmetros geométricos e dinâmicos do encontro até as suas mais variadas relevantes aplicações em astrodinâmica (evolução orbital, manobras de transferência do tipo “swing-by”, manobras de captura gravitacional, manobras de evasão, que evitem colisão com nuvens de detritos espaciais, e outras) e em dinâmica planetária (captura gravitacional de planetesimais, estabilidade e origem de sistemas coorbitais, formação e evolução de estruturas de anéis estreitos com satélites imersos, migração planetária e o fenômeno de ressonância, que pode atuar como um mecanismo de prevenção de encontros próximos, e outras). O projeto está distribuído em seis partes interconectadas que são classificadas como: A) Fundamentos: esfera de influência, raio de captura, regiões caóticas e colisão - Coordenada por Othon Cabo Winter; B) Manobras Orbitais - Coordenada por Antonio Fernando Bertachini de Almeida Prado; C) Captura Gravitacional - Coordenada por Ernesto Vieira Neto; D) Ressonância e Migração Orbital - Coordenada por Tadashi Yokoyama; E) Sistemas Coorbitais - Coordenada por Ana Paula Marins Chiaradia; F) Detritos Espaciais e Anéis - Coordenada por Silvia Maria Giuliatti Winter. Cada uma das seis partes do projeto será desenvolvida por pelo menos três dos pesquisadores principais, além de colaboradores (pesquisadores e estudantes). As partes serão todas desenvolvidas simultaneamente, existindo conexões diretas entre elas. Em especial, os estudos desenvolvidos na parte dos Fundamentos (A) serão aplicados em todas as outras cinco partes e receberão “inputs” destas outras partes ao longo dos seus desenvolvimentos. Por exemplo, a esfera de influência (A) é uma questão básica nos diversos estudos de manobras e de captura gravitacional (de corpos artificiais ou naturais). Os estudos de Manobras Orbitais estarão envolvendo os trabalhos da parte (B) com resultados e aplicações às partes (C), (E) e (F). Outro tópico que se interrrelaciona nas partes do projeto é o estudo de Ressonâncias (D), que terá implicações diretas nas partes (C), (E) e (F). Além de outras conexões entre tópicos específicos de cada parte do projeto. Os responsáveis acima listados coordenarão as atividades da referida parte do projeto, enquanto que o projeto como um todo será coordenado por Rodolpho Vilhena de Moraes. (AU)