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Volume 12 number 3

Pages: 197-202


Numerical Study of the Three-Dimensional Close-Approach

Gislaine de Felipe (gislaine@dem.inpe.br) and Antonio Fernando Bertachini de Almeida Prado (prado@dem.inpe.br)

    Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

    São José dos Campos - SP - 12227-010 Brazil
    Phone 55-(12)345-6201 - Fax 55-(12)345-6226
Resumo: 
No presente trabalho a manobra de "Swing-By" é estudada com o modelo dado pelo problema restrito de três corpos circular e tri-dimensional. Um algoritmo numérico é construído para estudar esse problema e ele é utilizado para gerar diversos resultados. O objetivo principal é estudar a variação da inclinação na trajetória de um veículo espacial que executa uma manobra desse tipo. Os resultados mostram que: i) para a manobra plana a variação na inclinação pode assumir somente os valores 180 e 0; ii) para a manobra polar, ou para manobras com ângulo de aproximação a = 0 ou 180, a variação na inclinação é zero. Os efeitos de uma componente fora do plano para a velocidade do periapse na variação da inclinação, energia e momento angular do veículo especial são descritos em detalhes. Esta pesquisa tem aplicações para planejar missões interplanetarias.
Palavras Chave: Passagem próxima,Problema restrito, Manobrasorbitais, Astrodinâmica.
  
Abstract: 
In the present paper the swing-by maneuvers are studied under the model given by the three-dimensional circular restricted three-body problem. A numerical algorithm to study this problem is build and used to generate several results. The main goal is to study the variation of the inclination in the trajectory of a spacecraft that performs this maneuver. The results shows that: i) for the planar maneuvers the variation in inclination can assume only the values and 0; ii) for the polar maneuver, or for maneuvers with angle of approach a = 0 or 180, the variation in inclination is zero. The effects of an out-of-plane component for the velocity at periapsis in the variation of the inclination, energy and angular momentum of the spacecraft are also described in details. This research has applications to design interplanetary missions.
Keywords: Swing-By,Restricted problem,Orbital maneuvers, Astrodynamics.

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