Publicação
Desenvolvimento conceptual de um satélite para operar em VLEO
| Resumo: | Esta dissertação concentra-se na pesquisa e desenvolvimento do conceito de um satélite para operar em órbita VLEO (Very Low Earth Orbit), orientado a executar missões de observação da Terra. Dada a preocupação crescente com o aumento exponencial dos satélites colocados em órbita terrestre, e que contribuem para a acumulação de lixo espacial, torna-se crucial promover e financiar projetos que desafiem essa tendência. Em órbitas VLEO, a gestão do lixo espacial é facilitada, uma vez que, em órbitas tão baixas, os satélites requerem sistemas de propulsão para manter sua órbita. Na ausência destas correções contínuas de órbita (por instrução ou por ausência de combustível), o satélite reentra na atmosfera terrestre, onde se desintegra, oferecendo assim uma solução eficaz para o problema. Esta dissertação aborda, no estado da arte, a importância dos satélites, as suas órbitas, e enfatiza os benefícios e o possível papel fundamental que as órbitas VLEO podem desempenhar num futuro que se deseja sustententável. Foram identificados os principais requisitos normativos e de qualidade em projetos espaciais, incluindo explicações detalhadas das normas, em particular a ISO 9100 e normas ECSS. Além disso, foram explorados os equipamentos essenciais dos satélites de captura de imagem, sistemas de propulsão inovadores, e a estrutura, com base em estudos de materiais, geometria e modularidade. Posteriormente, foram propostas várias soluções de arquitetura para o satélite. Com base nos requisitos e conceitos previamente definidos, foram selecionados os materiais e processos de fabrico mais adequados para cada componente, com o auxílio do software Granta Edupack®. Na fase final desta dissertação, procedeu-se à validação da geometria do satélite através de análises CFD, utilizando o método DSMC e software como Ansys®, Openfoam®, Ubuntu® e Paraview®. |
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| Autores principais: | Mendes, Inês Azevedo |
| Assunto: | Satélite VLEO Observação da terra Análise aerodinâmica DSMC Satellite Earth observation Aerodynamic analysis |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Esta dissertação concentra-se na pesquisa e desenvolvimento do conceito de um satélite para operar em órbita VLEO (Very Low Earth Orbit), orientado a executar missões de observação da Terra. Dada a preocupação crescente com o aumento exponencial dos satélites colocados em órbita terrestre, e que contribuem para a acumulação de lixo espacial, torna-se crucial promover e financiar projetos que desafiem essa tendência. Em órbitas VLEO, a gestão do lixo espacial é facilitada, uma vez que, em órbitas tão baixas, os satélites requerem sistemas de propulsão para manter sua órbita. Na ausência destas correções contínuas de órbita (por instrução ou por ausência de combustível), o satélite reentra na atmosfera terrestre, onde se desintegra, oferecendo assim uma solução eficaz para o problema. Esta dissertação aborda, no estado da arte, a importância dos satélites, as suas órbitas, e enfatiza os benefícios e o possível papel fundamental que as órbitas VLEO podem desempenhar num futuro que se deseja sustententável. Foram identificados os principais requisitos normativos e de qualidade em projetos espaciais, incluindo explicações detalhadas das normas, em particular a ISO 9100 e normas ECSS. Além disso, foram explorados os equipamentos essenciais dos satélites de captura de imagem, sistemas de propulsão inovadores, e a estrutura, com base em estudos de materiais, geometria e modularidade. Posteriormente, foram propostas várias soluções de arquitetura para o satélite. Com base nos requisitos e conceitos previamente definidos, foram selecionados os materiais e processos de fabrico mais adequados para cada componente, com o auxílio do software Granta Edupack®. Na fase final desta dissertação, procedeu-se à validação da geometria do satélite através de análises CFD, utilizando o método DSMC e software como Ansys®, Openfoam®, Ubuntu® e Paraview®. |
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