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Metadados

%0 Thesis
%4 sid.inpe.br/MTC-m13@80/2006/02.22.12.03
%2 sid.inpe.br/MTC-m13@80/2006/02.22.12.03.05
%A Corrêa, Annelisie Aiex,
%T Transferências orbitais e dinâmicas na vizinhança dos pontos lagrangianos L1 e L2
%D 2005
%E Macau, Elbert Einstein Nehrer (presidente),
%E Stuchi, Teresinha de Jesus (orientadora),
%E Prado, Antonio Fernando Bertachini de Almeida (orientador),
%E Fernandes, Sandro da Silva,
%E Yokoyama, Tadashi,
%E Koiller, Jair,
%8 2005-12-08
%J Transfer orbits and dynamics around the lagrangian points L1 e L2
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%C São José dos Campos
%K problema restrito de três corpos, pontos lagrangianos, órbitas periódicas, variedade hiperbólica, problema bicircular, transferências orbitais, problema quase bicircular, three body problem, lagrangian functions, orbits, hyperbolic system, bicycle, transfer orbits.
%X Este trabalho apresenta um estudo da dinâmica na vizinhança dos pontos lagrangianos L_1 e L_2 no problema restrito de três corpos nos modelos Terra-Lua e Terra-Sol. Apesar do caráter hiperbólico desses pontos, a redução à variedade central permite obter órbitas periódicas e quase periódicas existentes ao seu redor. Este procedimento é realizado através da forma normal, a qual desacopla as direções elípticas da hiperbólica na hamiltoniana do problema. A globalização das variedades invariantes hiperbólicas associadas às órbitas periódicas garante o estudo da dinâmica em uma grande vizinhança do ponto lagrangiano. Uma vez que essas variedades hiperbólicas dividem o espaço de fase no problema planar restrito de três corpos, definem-se dois tipos de trajetórias, a de trânsito, que é confinada na região interna da variedade, e a de não trânsito, que está na região externa da variedade. Estas trajetórias podem ser utilizadas para se projetar uma missão à Lua com baixo custo de combustível, onde é necessário utilizar um acoplamento de dois problemas de três corpos, Terra-Sol-veículo e Terra-Lua-veículo. Uma vez que a presença do Sol não deve ser desprezada na trajetória de trânsito, dada no modelo Terra-Lua, é necessário inclui-la. Para isto, foi utilizado o problema bicircular, onde a trajetória foi refinada através do método numérico de múltiplos tiros. São apresentadas também as trajetórias de transferência bi-impulsivas baseadas no problema do valor de contorno com o tempo de transferência fixo. Estas transferências são utilizadas para inserir um veículo espacial em uma órbita halo, considerando o problema restrito de três corpos e o problema quase bicircular, onde realiza-se uma comparação entre os impulsos de velocidade requeridos em cada modelo. ABSTRACT: In this work we present a study of the dynamics in the vicinity of the Lagrangian points L_1 and L_2 in the restricted three-body problem, considering the Sun-Earth and Earth-Moon models. Notwithstanding the hyperbolic character of these points, the reduction to the central manifold allows periodic and quasi-periodic orbits. This procedure is applied through the normal form calculations, which decouples the elliptical directions from the hyperbolic ones in the hamiltonian of the problem. The globalization of the hyperbolic invariant manifolds of these periodic orbits ensures the study of the dynamics in a large vicinity of the lagrangian point. Since these hyperbolic manifolds divide the phase space, in the planar restricted three-body problem, two types of trajectory are defined: transit ones, confined to the internal region of the manifold, and non-transit ones, external to the manifold. These trajectories can be employed to design a space mission from the Earth to the Moon with low fuel cost which we must couple two restricted three-body problems, Sun-Earth-spacecraft and Earth-Moon-spacecraft. Towards this goal we applied the bicircular problem, in which the trajectory was refined using the multiple shooting techniques. We also present the bi-impulsive transfer trajectories, based on the two point boundary value problem with a fixed transfer time. These transfers are employed to place a space vehicle in a halo orbit, within the framework of the restricted three-body problem and the quasi bicircular problem, and we carry out a comparison of the velocity impulses necessary for each model.
%P 162
%@language pt
%9 Tese (Doutorado em Mecânica Espacial e Controle)
%3 publicacao.pdf


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