Universidade Lusófona do Porto

Mecânica Espacial

Curso

Ciências de Engenharia Aeroespacial

Grau|Semestres|ECTS

Licenciatura | Semestral | 5

Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua

2 |Obrigatório |Português

Total de horas de Trabalho | Tempo de Contacto (horas)

135 | 60

Código

ULP1393-13536

Disciplinas complementares recomendadas

Não aplicável

Modalidade de Ensino

Face-a-face

Precedências

Não

Estágio profissional

Não

Conteúdos Programáticos

- O problema de 2 corpos
- Equações de movimento
- Lei de Energia
- Órbitas circulares, elípticas, parabólicas, hiperbólicas
- O problema dos 3 corpos
- Posição orbital como função do tempo
- Órbitas em três dimensões
- transformação de coordenadas
- Determinação preliminar de órbitas
- O problema de Lambert
- O método de Gauss
- Manobras orbitais
- Manobras impulsivas
- Transferência de Hohmann
- Mudança de plano orbital
- Movimento relativo e rendezvous
- Trajectórias Interplanetárias
- Introdução a perturbações orbitais

Objetivos

Familiariar os estudantes com os princípios básicos de mecânica orbital e a
sua aplicação no estudo e determinação de órbitas, manobras órbitais e
transferências interplanetárias, utilizando métodos analíticos e numéricos.

Conhecimentos, capacidades e competências a adquirir

- Capacidade de aplicar princípios físicos e matemáticos a diversos problemas
relacionados com voo espacial.
- Capacidade de conceber modelos para a determinação de trajectórias
interplanetárias
- Capacidade de utilizar diversas ferramentas para a obtenção de soluções
numéricas para os problemas de Lambert e Gauss

Metodologias de ensino e avaliação

Nas aulas de cariz teórico, a exposição teórica do conteúdo programático é
acompanhada da apresentação de exemplos práticos. As aulas de prática
laboratorial serão reservadas para a resolução de exercícios e a realização de
vários momentos de avaliação onde os estudantes deverão apresentar
soluções para problemas propostos pelo professor, trabalhando sempre de
forma colaborativa. Algum tempo será também dedicado à preparação do
projecto computacional que fará parte da avaliação. O estudo individual e
autónomo fora do ambiente da aula é encorajado e considerado fundamental.
A página web da disciplina na plataforma moodle será usada para
apresentação dos conteúdos programáticos e materiais pedagógicos de
apoio.
De acordo com o Regulamento de Avaliação ULP, o estudante escolherá o
regime de avaliação: contínua ou final.

Bibliografia principal

- H. Curtis, Orbital Mechanics for Engineering Students, 2 edition, 2010
(Butterworth-Heinemann, Elsevier, Oxford, UK ) ISBN-10 0123747783
- R. H. Battin, An Introduction to the Mathematics and Methods of
Astrodynamics, 1987 (AIAA education series, New York, NY, USA) ISBN 0-
930403-25-8.
- G. A. Gurzadyan, Theory of Interplanetary Flight, 1996, (Gordon and Breach
Publishers, Amsterdam, Netherlands) ISBN 2-919875-15-9.
- J. M. A. Danby, Fundamentals of Celestial Mechanics, 2nd edition, 1988,
(William-Bell, Inc., Richmond, Virginia, USA).
- W. E. Wiesel, Spaceflight Dynamics, 2nd edition, 1997 (McGrawHill, New
York, NY, USA).