@MastersThesis{Santos:2017:ApAs20,
author = "Santos, Leonardo Barbosa T{\^o}rres dos",
title = "Pontos lagrangianos - aplica{\c{c}}{\~a}o para o asteroide
2001SN263",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2017",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2017-02-17",
keywords = "pontos de equil{\'{\i}}brio, curva de velocidade zero,
estabilidade linear, din{\^a}mica orbital, transfer{\^e}ncia
orbital, equilibrium points, curve of velocity zero, linear
stability, orbital dynamics, orbital transfer.",
abstract = "No presente trabalho foram analisadas as equa{\c{c}}{\~o}es do
movimento do Problema Restrito de Tr{\^e}s Corpos. O Problema
Restrito de Tr{\^e}s Corpos, ainda que seja um caso particular,
apresenta aplica{\c{c}}{\~o}es pr{\'a}ticas quando comparado ao
Problema Geral de Tr{\^e}s Corpos. Foram considerados diversos
modelos para o estudo. O primeiro modelo investigado foi o
Problema Restrito Plano Circular de Tr{\^e}s Corpos, seguido pelo
estudo do Problema Restrito Plano El{\'{\i}}ptico de Tr{\^e}s
Corpos e, na sequ{\^e}ncia, investigamos o Problema Restrito
Completo de Tr{\^e}s Corpos. Neste modelo {\'e} considerada a
dimens{\~a}o e a forma dos dois corpos prim{\'a}rios do sistema.
E por fim, investigamos as equa{\c{c}}{\~o}es do movimento do
Problema Restrito S{\'{\i}}ncrono de Tr{\^e}s Corpos, em que o
prim{\'a}rio menos massivo foi modelado como um dipolo de massa
em rota{\c{c}}{\~a}o. Neste estudo investigamos as curvas de
velocidade zero, utilizando a constante de Jacobi C, e
determinamos as posi{\c{c}}{\~o}es dos pontos de
libra{\c{c}}{\~a}o. Encontramos tamb{\'e}m as regi{\~o}es de
fronteira onde o movimento da part{\'{\i}}cula {\'e} permitido.
Na sequ{\^e}ncia fazemos uma compara{\c{c}}{\~a}o com os
resultados equivalentes para a din{\^a}mica, considerando os
prim{\'a}rios como pontos de massa para enfatizar a
influ{\^e}ncia do alongamento de um dos corpos. Depois
investigamos a condi{\c{c}}{\~a}o de estabilidade de todos os
pontos de equil{\'{\i}}brio. Em uma fase subsequente do estudo,
investigamos a din{\^a}mica orbital de um ve{\'{\i}}culo
espacial quando posicionada pr{\'o}xima ao bin{\'a}rio menos
massivo (modelado como um dipolo de massa em rota{\c{c}}{\~a}o).
Investigamos nessa fase do estudo {\'o}rbitas de colis{\~a}o,
escape e aquelas que sobrevivem por dois anos. Nesta parte do
trabalho, levamos em considera{\c{c}}{\~a}o as for{\c{c}}as
gravitacionais de um sistema bin{\'a}rio de asteroide e a
press{\~a}o da radia{\c{c}}{\~a}o solar. Investigamos ainda um
caso mais geral, analisando, para diversas raz{\~o}es de massa, o
comportamento de uma ve{\'{\i}}culo espacial nas proximidades de
um sistema bin{\'a}rio de asteroides. E por fim, foram
investigadas {\'o}rbitas de transfer{\^e}ncias entre os pontos
de equil{\'{\i}}brio. Para este estudo, usamos o modelo do
Problema Restrito S{\'{\i}}ncrono Completo de Tr{\^e}s Corpos.
Nessas transfer{\^e}ncias levamos em considera{\c{c}}{\~a}o, na
trajet{\'o}ria de um ve{\'{\i}}culo espacial em uma manobra
bi-impulsiva, o efeito da press{\~a}o da radia{\c{c}}{\~a}o
solar, dimens{\~a}o e forma de um dos corpos prim{\'a}rios.
Encontramos solu{\c{c}}{\~o}es com menor e maior consumo de
combust{\'{\i}}vel para realizar essas transfer{\^e}ncias.
Conclu{\'{\i}}mos que {\'e} importante considerar nessas
transfer{\^e}ncias a dimens{\~a}o e a distribui{\c{c}}{\~a}o
de massa dos corpos, caso contr{\'a}rio o ve{\'{\i}}culo
espacial n{\~a}o atingir{\'a} o ponto de chegada desejado.
ABSTRACT: The Planar Restricted Three-Body Problem, although a
particular case of the Three-Body Problem, has countless practical
applications in astrodynamics. In this work, models considering
variations of the Planar Restricted Three-Body Problem were built.
The first natural variations is the Planar Elliptic Restricted
Three-Body Problem, followed by the Planar Restricted Full
Three-Body Problem. In the latter model, the mass distribution of
the primaries is considered. The last model built consider the
less massive primary as a rotating mass dipole, whose rotation is
synchronous with the more massive primary. This model was called
Synchronous Restricted Full Three-Body Problem. For all models,
including the Planar Restricted Three-Body Problem, we found the
positions of the equilibrium points, as well as the zero velocity
curves, as a first part of this work. Comparisons between these
results for the different models were made. The results coming
from the zero velocity curves are useful to determine regions were
the motion of a particle is allowed. The stability conditions of
all equilibrium points, for all models, were investigated. In the
sequence of the work, we investigated the orbital dynamics of a
spacecraft when released near the less massive binary (comprised
by a rotating mass dipole). We investigated orbits that survived
for two years, which may collide with the primaries or escape from
the system. In this part of the work, we took into account the
gravitational forces of a binary asteroid system and the solar
radiation pressure. We also made a more general case analyzing,
for several ratios of mass, the behavior of a spacecraft in the
vicinity of a binary system of asteroids. Finally, transfer orbits
were investigated between the equilibrium points. For this study,
we use the Synchronous Restricted Full Three-Body Problem. In
these transfers we took into account, in the trajectory of a
spacecraft in a bi-impulsive maneuver, the effect of the
gravitational force of the primary bodies, the solar radiation
pressure, and the size and shape of one of the primaries. We found
solutions with lower and higher fuel consumption to accomplish
these transfers. We observed that it is important to consider, in
these transfers, the size and mass distribution of the bodies,
otherwise the spacecraft will not reach the desired point of
arrival.",
committee = "Domingos, Rita de C{\'a}ssia (presidente) and Prado, Antonio
Fernando Bertachini de Almeida (orientador) and Sanchez, Diogo
Merguizo (orientador) and Silva, Priscilla Andressa de Sousa",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Lagrangian points - application to the asteroid 2001SN263",
language = "pt",
pages = "173",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3NAF8RB",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3NAF8RB",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}