Sistema de Submissão de Resumos, I Encontro de Iniciação Científica - 2011 (ENCERRADO)

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Um Estudo Sobre Manobras Orbitais
Claudia Celeste Celestino, Kyane Alves de Matos Freire

Última alteração: 2011-09-10

Resumo


Introdução: Nos lançamentos de veículos espaciais ou em missões espaciais o estudo da trajetória dos mesmos é de grande importância. Com o avanço da tecnologia espacial, muitas missões surgiram. E com elas seus desafios. Colocar objetos espaciais em órbitas desejadas, desviar de objetos para que não comprometesse toda a missão, criar missões com muitos objetivos, analisar custo benefício da missão, são alguns destes desafios. Desta forma, os valores dos elementos orbitais de um objeto espacial, podem ou devem ser mudados. Estes são alguns exemplos de situações onde a manobra orbital pode ser requerida. Além disto, muitas vezes, um veículo quando lançado não é colocado em sua órbita ideal, ou seja, o veículo não é colocado na órbita para a qual ele foi projetado. Desta forma uma manobra orbital é requerida para que o veículo possa atingir a órbita final desejada. Esta manobra é conhecida como transferência orbital. Objetivos: Primeiramente, foi estudar a transferência de Hohmann, que considera a transferência entre duas órbitas circulares, concêntricas e coplanares e algumas outras que derivam da mesma como a transferência entre uma órbita circular e outra elíptica coplanares e concêntricas. Foi obtido um levantamento histórico envolvendo as transferências orbitais. Finalizando, foi aplicada transferências entre a transferência de Hohmann bi-impulsiva e a transferência de Hohmann bielíptica tri-impulsiva. Metodologia: inicialmente foi realizado um estudo teórico sobre transferências orbitais e, posteriormente, utilizado o software Fortran para programar as equações estudadas de forma a gerar os resultados requeridos para análise dos mesmos. Foram feitos testes de transferências de Hohmann bi-impulsivas e transferências de Hohmann bielípticas tri-impulsivas a título de comparação a partir de órbitas iniciais de 300, 400 e 500 km para as órbitas geoestacionária, 80.000 km, 90.000 km e 100.000 km. Resultados: Quando a razão entre o raio da órbita final e o raio da órbita inicial for maior que 11,94 a transferência de Hohmann bi-impulsiva é mais econômica em relação ao combustível que a transferência de Hohmann bielíptica tri-impulsiva. Quando essa razão ultrapassa tal valor a transferência de Hohmann bielíptica tri-impulsiva é mais econômica. No entanto, quando se trata do quesito tempo de transferência, a transferência de Hohmann bi-impulsiva sempre será realizada em menor tempo.