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Otimização de trajetórias espaciais utilizando propulsão elétrica solar e manobras gravitacionalmente assistidas, com algoritmo genético

Processo: 09/16517-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2010
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:Antônio Fernando Bertachini de Almeida Prado
Beneficiário:Denilson Paulo Souza dos Santos
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:11/08171-3 - Dinâmica orbital de pequenos corpos, AP.TEM
Assunto(s):Exploração espacial   Foguetes   Algoritmos genéticos   Manobrabilidade

Resumo

O futuro da missões interplanetárias é utilizar os foguetes convencionais para deixar a esfera de influência da Terra, e propulsão elétrica solar para realizar as outras manobras da missão. Neste trabalho será abordada a otimização de manobras em missões interplanetárias utilizando propulsão elétrica solar e manobras gravitacionalmente assistidas para reduzir os custos da missão, utilizando algoritmo genético. Explorando o alto impulso específico e a capacidade da propulsão elétrica para obter uma manobra gravitacionalmente assistida com a Terra após um ano da partida da espaçonave. Missões para vários asteróides próximos a Terra serão consideradas. A análise sugestiona critérios para a definição de soluções iniciais exigidas para o processo de otimização de trajetórias. Serão analisadas trajetórias otimizadas de uma espaçonave que deixa uma órbita baixa na Terra (LEO) e chega em um asteróide, utilizando propulsão iônica, podendo fazer manobras gravitacionalmente assistidas de Swing-by. Em todos esses estudos usaremos o principio de Pontryagin do cálculo variacional para obter trajetórias de tempo mínimo através dos métodos de otimização indiretos. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FORMIGA, JORGE KENNETY S.; DOS SANTOS, DENILSON P. S. Orbital maneuvers to reach and explore a triple asteroid. COMPUTATIONAL & APPLIED MATHEMATICS, v. 35, n. 3, p. 893-905, OCT 2016. Citações Web of Science: 1.
SOUZA DOS SANTOS, DENILSON PAULO; DA SILVA FORMIGA, JORGE KENNETY. Application of a genetic algorithm in orbital maneuvers. COMPUTATIONAL & APPLIED MATHEMATICS, v. 34, n. 2, p. 437-450, JUL 2015. Citações Web of Science: 4.
SOUZA DOS SANTOS, DENILSON PAULO; BERTACHINI DE ALMEIDA PRADO, ANTONIO FERNANDO; ROCCO, EVANDRO MARCONI. The Study of the Asymmetric Multiple Encounters Problem and Its Application to Obtain Jupiter Gravity Assisted Maneuvers. MATHEMATICAL PROBLEMS IN ENGINEERING, 2013. Citações Web of Science: 0.
SOUZA DOS SANTOS, DENILSON PAULO; BERTACHINI DE ALMEIDA PRADO, ANTONIO FERNANDO; COLASURDO, GUIDO. Four-Impulsive Rendezvous Maneuvers for Spacecrafts in Circular Orbits Using Genetic Algorithms. MATHEMATICAL PROBLEMS IN ENGINEERING, 2012. Citações Web of Science: 3.

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