Análise dinâmica de um sistema binário, síncrono, com distribuição não uniforme de massa - Leandro Forne Brejão (2018)
O desenvolvimento de missões espaciais que têm por alvo pequenos corpos celestes, a saber, asteroides e cometas, é relativamente recente no histórico da ciência e engenharia espaciais. Neste estudo desenvolve-se o modelo físico de um sistema de asteroides duplo constituído por um corpo principal, mais massivo e assumido como esférico e homogêneo, e por um corpo menor, irregular e alongado, dotado de rotação em torno de seu eixo de maior momento de inércia. Neste sentido, o corpo mais massivo do sistema é modelado como partícula e assume-se o corpo menos massivo como sendo um dipolo de massa em rotação. Considerou-se que os pontos de massa que compõem o dipolo em rotação apresentam massas diferentes, o que implica em um dipolo assimétrico e assumiu-se sincronia entre o movimento de translação do dipolo em torno do baricentro do sistema com o movimento de rotação do dipolo em torno de seu próprio centro de massa, o que leva à ressonância spin-órbita no movimento do asteroide. O movimento composto deste corpo é confinado ao plano de movimento do corpo principal. Mediante este modelo, determinam-se as posições dos pontos de equilíbrio do sistema e estudam-se as curvas de velocidade zero do mesmo. Para tanto, recorre-se à teoria do Problema Restrito de Três Corpos Clássico. Notou-se que o modelo em estudo preserva a quantidade de pontos de equilíbrio do problema tradicional. Além disso, os pontos de equilíbrio adjacentes ao dipolo são os que sofreram maiores deslocamentos em sua localização quando tais resultados são comparados com o Problema Restrito de Três Corpos Clássico, que é adotado como problema de referência, de modo a se enfatizar a influência do alongamento de um dos corpos sobre a dinâmica do sistema. Por fim, analisou-se diferentes configurações de condições iniciais para o movimento de uma partícula de prova em órbita ao redor do dipolo e no mesmo plano dos corpos do sistema, obtendo-se, com isso, o tempo de permanência dessa partícula no sistema antes que a mesma colida com algum asteroide que o constitui ou sofra ejetação gravitacional desse sistema.