Movimento orbital de satélites artificiais: efeitos ressonantes - Sampaio, Jarbas Cordeiro [UNESP] (2013)
O crescente número de objetos orbitando a Terra justifica a grande atenção e interesse no espaço entre o Planeta e a Lua nos últimos anos. Estes estudos envolvem diferentes perturbações e ressonâncias nos movimentos orbitais destes objetos distribuídos por diferentes altitudes. Neste trabalho, o problema da ressonância no movimento de satélites artificiais é estudado. O desenvolvimento do geopotencial inclui os harmônicos zonais J20 e J40 e os harmônicos tesserais J22 e J42. Através de um procedimento de média e sucessivas transformações de Mathieu, a ordem do sistema dinâmico é reduzida e o sistema final é resolvido por integração numérica. No modelo dinâmico simplificado, três ângulos críticos são estudados. A semi-largura da separatriz é calculada através de um modelo linearizado, o qual descreve o comportamento do sistema dinâmico na vizinhança de cada ângulo crítico. Através do critério de sobreposição das ressonâncias, os possíveis movimentos regulares e irregulares são investigados pelo comportamento no tempo do semi-eixo maior, argumento do pericentro e excentricidade. O maior expoente de Lyapunov é usado como ferramenta para verificar o movimento caótico. Nos estudos sobre os objetos ressonantes, os TLE (Two-Line Elements) do NORAD (North American Defense) são estudados observando o período ressonante dos objetos orbitando a Terra e a ressonância principal na região LEO (Low Earth Orbits). O comportamento no tempo do semi-eixo maior, excentricidade e inclinação de alguns satélites artificiais e detritos espaciais são estudados. Possíveis movimentos irregulares são observados pela presença de diferentes ângulos ressonantes descrevendo a dinâmica orbital destes objetos