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    As naves espaciais ganham um impulso nas interações assistidas por aerogravidade

    Crédito:Pixabay / CC0 Public Domain

    Em um artigo recente publicado em EPJ Special Topics , Jhonathan O. Murcia Piñeros, um pesquisador de pós-doutorado na Divisão de Eletrônica Espacial, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Brasil, e seus co-autores, mapear as variações de energia das órbitas da espaçonave durante as manobras 'assistidas por aerogravidade' (AGA). Uma técnica na qual ganhos de energia são concedidos a uma espaçonave por um encontro próximo com um planeta ou outro corpo celeste por meio da atmosfera e da gravidade desse corpo.

    Em 2019, A Voyager 2 se tornou o segundo objeto feito pelo homem a deixar o sistema solar, seguindo sua contraparte Voyager 1. A energia para transportar essas sondas foi obtida por meio de interações com os planetas gigantes do sistema solar - um exemplo de uma manobra assistida por gravidade pura.

    O tópico abordado pelo artigo é aquele que já foi abordado de vários ângulos diferentes antes, mas a equipe adotou a abordagem inovadora de considerar uma passagem dentro da atmosfera de um planeta e os efeitos da rotação da espaçonave ao realizar tal manobra. Durante a simulação de mais de 160, 000 manobras AGA ao redor da Terra, a equipe ajustou parâmetros como massas, tamanhos e momento angular, para ver como isso afetaria o 'arrasto' na espaçonave, alterando assim a quantidade de energia transmitida.

    Os pesquisadores descobriram que quanto maiores os valores da razão entre área e massa (A / m - o inverso da densidade de área) que eles empregaram em seus modelos, maior o arrasto na sonda, e assim, quanto maior for a perda de energia que experimentou devido a este arrasto, e quanto menor sua velocidade como resultado, mas pode aumentar os ganhos de energia da gravidade, devido à maior rotação da velocidade da espaçonave. O mesmo efeito também aumentou a região em que ocorreram as perdas de energia, ao mesmo tempo que reduziu a área em que a velocidade máxima pode ser alcançada.

    Seus resultados indicam que, como este é o inverso da densidade da área e a densidade cai em grandes altitudes, o arrasto pode ser reduzido por uma trajetória que leva uma nave a altitudes mais elevadas. Isso pode eventualmente se aproximar dos valores da trajetória dados por um AGA auxiliado pela gravidade pura.

    Como mostram as missões da Voyager, quando executado com eficiência máxima, As manobras AGA têm o potencial de enviar a humanidade além do alcance de nosso sistema solar para uma galáxia mais ampla.


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