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Estudo do uso de velas solares em trajetórias de veículos espaciais

Processo: 18/19959-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Dinâmica de Vôo
Pesquisador responsável:Antônio Fernando Bertachini de Almeida Prado
Beneficiário:Lucas Gouvêa Meireles
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (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):Trajetórias e órbitas   Manobra orbital   Veículos espaciais   Astrodinâmica   Exploração espacial   Asteroides

Resumo

O conceito de velas solares já é bastante conhecido na literatura e existem inúmeras aplicações em trajetórias de veículos espaciais. O principio básico e utilizar a pressão de radiação solar para mover um veiculo espacial, economizando assim combustível e viabilizando missões. O presente trabalho tem por objetivo o estudo desse conceito quando aplicado a missões espaciais com destino a asteroides. Vários tipos de missões serão considerados, começando uma passagem rápida para observação do corpo celeste, e incluindo depois o problema de inserção e manutenção orbital em torno desses corpos. Também será considerado o problema de desvio de um asteróide em uma rota de colisão com a Terra, um problema muito atual em astrodinâmica. Diversas técnicas têm sido propostas para evitar este cenário catastrófico. Um dos tópicos do presente trabalho será o estudo da possibilidade do uso de uma espaçonave equipada com uma vela solar em desviar a trajetória de um asteroide que se aproxima da Terra em rota de colisão. A vela solar é usada para propelir uma espaçonave para interceptar esse asteróide, alterando sua velocidade após o impacto. O uso de uma alternativa extra de sistema de propulsão para fornecer um incremento de velocidade adicional no instante do impacto, como por exemplo foguetes, também será analisado. Uma variedade de cenários será estudada com o objetivo de mapear trajetórias para servirem de opção para um analista de missões. (AU)