Mitigação de detritos espaciais: dinâmica baseada em manobras combinadas com laser terrestre e propulsão space blower

Resumo

Este projeto tem como principal objetivo desenvolver e se aprofundar no estudo da mitigação de detritos espaciais, baseado numa interdisciplinaridade em diversas áreas do conhecimento entre 100km 1000km da Terra, avaliando a eficiência do canhão de laser dentro desta distância. Finalmente será implementado condições para avaliar a variação da energia,velocidade, momento angular, elementos orbitais antes de depois da manobra para diferentesposições e intensidade da forca do laser aplicado, então será medida a eficiência deleem missões espaciais na mitigação espacial.visando principalmente utilizando as manobras orbitais com e sem propulsão alaser e o conceito de "space blower". Isto será realizado através da elaboração de modelosmatemáticos, considerando a influencia do pulso de laser terrestre no auxílio de manobrasde reentrada ou de escape, bem como estudar a prevenção de colisão entre um detrito eum veículo espacial baseado no m´método just-in-time (JCA). Tais ferramentas de estudoserão utilizadas como forma de mitigação do espaço, bem como explorar a dinâmica dereetrada dos detritos através de uma propulsão gerada por um ventilador espacial. Serápossível avaliar também a eficiência do pulso de laser nas características orbitais de detritosespaciais individuais ou em nuvens, após passagem próximo a Terra considerandocasos bidimensionais e tridimensionais, bem como a variação da densidade espacial, queauxiliará na determinação da probabilidade de colisão com um alvo. Contudo possibilitara compreender sua trajetória, sua formação antes e depois da passagem por corposmassivos, o efeito perturbativo sobre os fragmentos. Por fim, será possível estudar asmelhores características do ventilador espacial para se obter uma reentrada eficiente commenor custo possível. A explicação para formação destes detritos e da nuvem podemse dar de várias maneiras, em especial através de explosões entre um ou mais veículosespaciais e da fragmentação de meteoros. Será construído um modelo computacional,implementando diversas perturbações, tais como: pressão de radiação solar, do terceirocorpo (por exemplo, Sol-Terra-Lua) e o arrasto atmosférico. Após a construção do modelo,em particular avaliaremos os parâmetros ´ótimos com auxilio do laser, para realizaruma reentrada do detrito ou envia-lo para outra ´orbita. Nesse estudo, inicialmente seráconsiderado o sistema formado pelo Sol, Terra e fragmentos passando a uma distância entre 100km 1000km da Terra, avaliando a eficiência do canhão de laser dentro desta distancia. Finalmente será implementado condições para avaliar a variação da energia, velocidade, momento angular, elementos orbitais antes de depois da manobra para diferentes posições e intensidade da força do laser aplicado, então será medida a eficiência dele em missões espaciais na mitigação espacial. (AU)