Análise de órbitas para missões científicas em torno de corpos celestes naturais

Resumo

Neste trabalho busca-se a elaboração de teorias, a construção de programas computacionais e a obtenção de condições dinâmicas favoráveis que podem ser utilizados no planejamento de missões aeroespaciais e científicas no que se refere à estabilidade de órbitas de satélites artificiais em torno de corpos celestes naturais. Os estudos se referem ao movimento translacional de corpos celestes artificiais ao redor de corpos celestes naturais, considerando-se perturbações devido a forças poligênicas, como por exemplo, as perturbações devidas a não esfericidade do corpo central e à atração gravitacional do terceiro corpo. As equações de movimento serão desenvolvidas em forma fechada para evitar expansões em excentricidade e inclinação. Para a descrição do formalismo canônico serão usadas as variáveis canônicas de Delaunay. O conjunto de equações canônicas, as quais são equações diferenciais não lineares, será utilizado para estudar a estabilidade de órbitas em torno de corpos celestes chamados de "minor bodies" ou também "pequenos corpos" (corpos menores do Sistema Solar), o que inclui planetas anões, satélites planetários, asteroides, cometas, TNOs (sigla que se refere à uma gama de corpos celestes do Sistema Solar, entre eles planetas anões e corpos semelhantes aos asteroides do Cinturão Principal, e que são encontradas em órbitas mais distantes que as do planeta Netuno), etc. Os corpos escolhidos para este projeto são: Europa, Ganímedes, Encélados e Haumea. Ênfase será dada para o caso de órbitas congeladas, que são definidas como órbitas que têm valores quase constantes de excentricidade, inclinação e argumento do pericentro. A abordagem utilizada visa procurar por órbitas congeladas em torno de corpos celestes naturais e analisar a estabilidade destas órbitas aplicando um processo de normalização de hamiltoniana. (AU)