Determinação de órbitas de satélites e anéis a partir da análise de imagens por sondas espaciais

Resumo

Imagens enviadas por sondas espaciais permitem a observação de satélites e anéis com uma grande resolução e a partir de um grande número de geometrias, porém a análise destes dados não é um processo trivial. De maneira geral, o processo mais comum de análise pode ser dividido nas seguintes etapas: 1. busca e obtenção das imagens; 2. calibração; 3. Localização; e 4. análise. O processo de navegação da imagem, ou seja, a identificação espacial da região que está sendo observada, é realizada através de cálculos geométricos com o auxílio do programa SPICE (Spacecraft, Planet, Instrument, C-matrix, Events). O SPICE provê rotinas computacionais que permitem extrair dados de telemetria da sonda e do apontamento dos instrumentos armazenados em arquivos binários chamados kernels. Assim, conhecendo a geometria do problema é possível determinar a posição do observador (sonda), a condição de iluminação (posição do Sol) e os vetores de estado dos alvos de interesse (anel, satélite e planeta). Após estes procedimentos as imagens estão prontas para a análise cientifica e o tipo de informação a ser extraída depende do objetivo proposto. Este projeto tem por objetivo desenvolver uma série de programas computacionais que, a partir da telemetria da sonda e das imagens enviadas pela Cassini, determinem com precisão as posições da sonda, dos satélites e dos anéis de Saturno. De posse destes programas será possível, por exemplo: * implementar o método proposto por Evans (2000) para determinar os elementos orbitais osculadores e geométricos dos satélites para uma dada época de interesse; * verificar se os dados atuais da sonda Cassini confirmam a defasagem orbital entre os satélites Prometheus e Pandora; * dar continuidade ao mapeamento do anel F iniciado por Figueira & Sfair (2013), identificando e medindo a extensão as estruturas radiais e azimutais do anel. (AU)