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

• Processo: 18/16442-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2018
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Dinâmica de Vôo
• Pesquisador responsável: Antônio Fernando Bertachini de Almeida Prado
• Beneficiário: Rodrigo Nascente Schmitt
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/24561-0 - A relevância dos pequenos corpos em dinâmica orbital, AP.TEM
• Assunto(s): Astrodinâmica Trajetórias e órbitas Terra (planeta) Radiação cósmica Satélites artificiais Lua Gravidade Consumo de combustível
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Astrodinâmica | Manobras Orbitais | Órbitas | Trajetórias e órbitas

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.