Busca por órbitas e manobras de manutenção orbital aplicadas a missões espaciais em torno dos pontos de equilíbrio do sistema Terra-Lua

Resumo

A determinação de trajetórias espaciais em torno de um ponto de equilíbrio é uma tarefa bastante desafiadora, pois, além da instabilidade natural desses pontos de equilíbrio, em particular os colineares, ainda há perturbações devido a outros corpos celestes e forças não gravitacionais que afetam a trajetória de uma espaçonave a partir de uma órbita nominal. Propõe-se, neste estudo, a busca de halos e/ou orbitais de Lissajous em torno do ponto de equilíbrio L1 e/ou L2 no sistema Terra-Lua, levando em consideração diversas perturbações, entre elas a pressão de radiação solar e os efeitos gravitacionais de alguns corpos do sistema solar. Como as órbitas de Halo são geralmente instáveis, será necessário fazer uso de manobras orbitais para manter a órbita dentro de uma região ao redor do caminho de referência (órbita nominal). A ideia é encontrar os localização espacial e temporal em que é necessário realizar as manobras, bem como a magnitude e direção dos empuxos a serem aplicados, para manter a espaçonave em uma determinada região. Neste caso, os tempos para realizar a manobra é um parâmetro estratégico para definir o controle a ser aplicado à espaçonave, além dos parâmetros relacionados à força, a magnitude e direção do sistema propulsor. Destina-se também a utilizar as integrais das acelerações dos corpos que perturbam o movimento da espaçonave para medir os efeitos de cada corpo perturbador, para ter uma melhor compreensão do sistema. Este projeto vai dar contribuições significativas para a missão LUMIO, que será realizada pela ESA, e tem um bom potencial para ser usado em missões espaciais brasileiras, como o ASTER, uma missão brasileira de espaço profundo que visa explorar um sistema triplo de asteroides (2001SN263). (AU)