Estimativa da quantidade de radiação absorvida por uma nave espacial passando pelos cinturões de Van Allen em uma transferência de baixo empuxo

Resumo

O objetivo deste trabalho é medir a quantidade de radiação recebida por uma nave espacial ao sair da Terra com baixo empuxo em espiral e chegar até a Lua. Em seguida, é realizada a manobra de swing-by, na qual a gravidade lunar é utilizada para ganhar velocidade. Durante essa trajetória, a nave passará algumas vezes pelo cinturão de Van Allen, no qual partículas como prótons e elétrons podem danificar os equipamentos eletrônicos do satélite. Modelando matematicamente a densidade de partículas do cinturão, é possível integrá-la no tempo e assim computar a dose total de energia recebida pela nave de acordo com a trajetória escolhida. Com isso, é possível otimizar o cálculo da trajetória espacial de acordo com os seguintes parâmetros: duração da missão, consumo de combustível, tempo no cinturão de Van Allen e quantidade total de energia recebida por conta das partículas incidentes.