@PhDThesis{Negri:2022:EsDiGu,
author = "Negri, Rodolfo Batista",
title = "Estudo de din{\^a}mica, guiagem, navega{\c{c}}{\~a}o e controle
aplicado {\`a} deflex{\~a}o de asteroides",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2022",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2022-03-23",
keywords = "deflex{\~a}o de asteroides, defesa planet{\'a}ria, guiagem,
navega{\c{c}}{\~a}o e controle, astrodin{\^a}mica, miss{\~o}es
a asteroides, asteroid deflection, planetary defense, guidance,
navigation and control, astrodynamics, asteroid missions.",
abstract = "Em 1908, a explos{\~a}o de um asteroide sobre a Sib{\'e}ria, no
que foi conhecido como Evento Tunguska, devastou uma {\'a}rea
florestada que supera a regi{\~a}o metropolitana de S{\~a}o
Paulo. {\'E} previsto que a colis{\~a}o de um asteroide como o
de Tunguska ocorra uma vez a cada algumas centenas de anos.
Objetivando a prepara{\c{c}}{\~a}o para tal cen{\'a}rio, muitos
estudos, nas mais diversas {\'a}reas, t{\^e}m sido conduzidos
para a sua previs{\~a}o, administra{\c{c}}{\~a}o e
preven{\c{c}}{\~a}o. Uma parcela desses trabalhos s{\~a}o
focados em propostas de engenharia para a deflex{\~a}o de um
asteroide em rota de colis{\~a}o com a Terra. Nessa linha, este
trabalho tem por objetivo estudar a deflex{\~a}o de asteroides do
ponto de vista da din{\^a}mica e da GN\&C de espa{\c{c}}onaves
associadas a tarefa. Isso {\'e} feito estudando tanto os efeitos
ap{\'o}s a deflex{\~a}o, como tamb{\'e}m a opera{\c{c}}{\~a}o
da espa{\c{c}}onave em proximidade ao asteroide, al{\'e}m da
viagem interplanet{\'a}ria at{\'e} o alvo. Dentre os principais
feitos desta pesquisa destacam-se: 1) apresenta{\c{c}}{\~a}o e
explica{\c{c}}{\~a}o das limita{\c{c}}{\~o}es de modelos
din{\^a}micos simplificados na previs{\~a}o do resultado de uma
deflex{\~a}o, tendo impacto direto no planejamento de uma
miss{\~a}o; 2) introdu{\c{c}}{\~a}o no Brasil de conceitos
importantes para o projeto de uma trajet{\'o}ria
interplanet{\'a}ria; 3) desenvolvimento de lei de controle para
manuten{\c{c}}{\~a}o orbital aut{\^o}noma, que pode ter
impactos que n{\~a}o s{\'o} para explora{\c{c}}{\~a}o de
asteroides; 4) proposta de GN\&C para uma explora{\c{c}}{\~a}o
aut{\^o}noma e r{\'a}pida de um asteroide, conhecido pelas
incertezas e grande n{\'{\i}}vel de perturba{\c{c}}{\~o}es,
indicando a possibilidade de encurtar a opera{\c{c}}{\~a}o de
meses para dias. ABSTRACT: In 1908, an asteroid exploded over
Siberia in what was known as the Tunguska Event, devastating a
forested area that surpasses the metropolitan region of S{\~a}o
Paulo. An asteroid like Tunguskas collision is predicted to occur
once every few hundred years. Many studies have been conducted in
different areas for prediction, administration, and prevention as
preparation for such a scenario. A portion of these works focuses
on engineering proposals for deflecting an asteroid on a collision
course with Earth. In that trend, this work aims to study asteroid
deflection dynamics and the GN\&C of spacecraft associated with
the task. That goal is accomplished by studying effects after the
deflection, the spacecrafts operation near the asteroid, and the
interplanetary journey to the target. Among the main achievements
of this research are: 1) presentation and explanation of the
limitations of simplified dynamic models in predicting the result
of a deflection, which impacts the planning of a mission; 2)
introduction in Brazilian literature of essential concepts for the
design of an interplanetary trajectory; 3) development of a
control law for autonomous orbital maintenance, which may have
applications other than just for asteroid exploration; 4) GN\&C
proposal for an autonomous and rapid exploration of an asteroid,
known for the uncertainties and high level of disturbances,
shortening the operation from months to days.",
affiliation = "{Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
committee = "Chagas, Ronan Arraes Jardim (presidente) and Prado, Ant{\^o}nio
Fernando Bertachini de Almeida (orientador) and Moraes, Rodolpho
Vilhena de and Terra, Maisa de Oliveira and Sanchez, Diogo
Merguizo and Santos, Josu{\'e} Cardoso dos",
englishtitle = "A study of dynamics, guidance, navigation, and control applied to
asteroid deflection",
language = "pt",
pages = "233",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "25 jun. 2024"
}