Orientador: Othon Cabo Winter / Coorientador: Dietmar Willian Foryta / Banca: Elbert Einstein Nehrer Macau / Banca: Rita de Cássia Domingos / Resumo: O sistema Ʋ Andromedae foi o primeiro sistema múltiplo descoberto cujo o corpo central é pertencente a sequência principal. Apesar de ser um sistema amplamente estudado seus dados ainda possuem incertezas. A detecção dos planetas que orbitam a estrela Ʋ Andromedae A foi através do método de velocidade radial. Este método revela apenas uma faixa de possíveis valores de massas, os quais são dependentes do valor da inclinação do plano de visada. A massa do planeta Ʋ And c , por exemplo, pode variar entre 1,9 MJ e 14,57 MJ , sendo MJ a massa de Júpiter, dependendo da inclinação escolhida. Os planetas apresentam valores de excentricidade altos, o que não é explicado pela teoria de formação do sistema Solar. O quarto planeta foi previsto teoricamente em 2011, com isso, grande parte dos trabalhos realizados até agora foram considerados apenas os outros três planetas. Primeiramente realizamos uma breve revisão bibliográfica sobre as pesquisas feitas no Sistema Ʋ Andromedae, desde a descoberta do primeiro planeta em 1997 até a previsão do quarto planeta em 2011. Separamos dois modelos para os nossos estudos. Abordamos em seguida, o estudo da perturbação secular no sistema Ʋ Andromedae A, notamos que o modelo com massas grandes apresentam uma maior variação de excentricidade. Em sequência é apresentado um estudo sobre a estabilidade do quarto planeta em diversos cenários, mostrando que o modelo de massas pequenas tem uma maior faixa de estabilidade quando comparado ao modelo de massas grandes / Abstract: The system Ʋ Andromedae was the first multiple system discovered whose the central body belong to the main sequence. Despite to be a widely studied system your data still have uncertainties. The detection of planets orbiting the star Ʋ Andromedae A was made using the radial velocity method. This method only give us possible values of masses, which are dependent on the value of the target plane tilt. The mass of the planet Ʋ And c, for example, can have a mass range between 1:9MJ and 14:57MJ , depending on the chosen inclination. The planets have high eccentricity values, which is not explained by the Solar System formation method. At this moment we know four planets for this system. The fourth planet was predicted theoretically in 2011, with this, the works made until now, just included three other planets. First we conducted a brief literature review on the research done about the system Ʋ Andromedae, since the discovery of the first planet in 1997 until the fourth planet in 2011. We separate two models for our studies. We approach then the study of secular perturbation in the system Ʋ Andromedae A, we note that the model with large masses have a greater variation of eccentricity. In sequence presents a study on the stability of the fourth planet in different scenarios, showing that the model of small masses have a greater range of stability when compared to the model of large masses / Mestre

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:42Z : No. of bitstreams: 1 000833288.pdf: 742183 bytes, checksum: 5e7cbe805fffa4418ccfb16e5d22734c (MD5) / O sistema Ʋ Andromedae foi o primeiro sistema múltiplo descoberto cujo o corpo central é pertencente a sequência principal. Apesar de ser um sistema amplamente estudado seus dados ainda possuem incertezas. A detecção dos planetas que orbitam a estrela Ʋ Andromedae A foi através do método de velocidade radial. Este método revela apenas uma faixa de possíveis valores de massas, os quais são dependentes do valor da inclinação do plano de visada. A massa do planeta Ʋ And c , por exemplo, pode variar entre 1,9 MJ e 14,57 MJ , sendo MJ a massa de Júpiter, dependendo da inclinação escolhida. Os planetas apresentam valores de excentricidade altos, o que não é explicado pela teoria de formação do sistema Solar. O quarto planeta foi previsto teoricamente em 2011, com isso, grande parte dos trabalhos realizados até agora foram considerados apenas os outros três planetas. Primeiramente realizamos uma breve revisão bibliográfica sobre as pesquisas feitas no Sistema Ʋ Andromedae, desde a descoberta do primeiro planeta em 1997 até a previsão do quarto planeta em 2011. Separamos dois modelos para os nossos estudos. Abordamos em seguida, o estudo da perturbação secular no sistema Ʋ Andromedae A, notamos que o modelo com massas grandes apresentam uma maior variação de excentricidade. Em sequência é apresentado um estudo sobre a estabilidade do quarto planeta em diversos cenários, mostrando que o modelo de massas pequenas tem uma maior faixa de estabilidade quando comparado ao modelo de massas grandes / The system Ʋ Andromedae was the first multiple system discovered whose the central body belong to the main sequence. Despite to be a widely studied system your data still have uncertainties. The detection of planets orbiting the star Ʋ Andromedae A was made using the radial velocity method. This method only give us possible values of masses, which are dependent on the value of the target plane tilt. The mass of the planet Ʋ And c, for example, can have a mass range between 1:9MJ and 14:57MJ , depending on the chosen inclination. The planets have high eccentricity values, which is not explained by the Solar System formation method. At this moment we know four planets for this system. The fourth planet was predicted theoretically in 2011, with this, the works made until now, just included three other planets. First we conducted a brief literature review on the research done about the system Ʋ Andromedae, since the discovery of the first planet in 1997 until the fourth planet in 2011. We separate two models for our studies. We approach then the study of secular perturbation in the system Ʋ Andromedae A, we note that the model with large masses have a greater variation of eccentricity. In sequence presents a study on the stability of the fourth planet in different scenarios, showing that the model of small masses have a greater range of stability when compared to the model of large masses

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-10-15. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:26Z : No. of bitstreams: 1 000864586.pdf: 3318763 bytes, checksum: 1aae1966dc41e12f7687a6926775e1d9 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho estudaremos a dinâmica de rotação de exoplanetas perturbados pela presença de um terceiro corpo. Será dada ênfase em aplicações a exoplanetas com parâmetros físicos (e.g. raio e massa) compatíveis com uma constituição do tipo terrestre (e.g. rochosos). Numa primeira etapa a rotação do exoplaneta é perturbada apenas pelo torque da estrela central. Em seguida, o modelo é estendido para incluir a influência gravitacional de um companheiro. Exploraremos numericamente os problemas utilizando as técnicas de superfície de seção, a análise espectral e mapas dinâmicos para diferentes condições iniciais. Mostramos que, dependendo das condições iniciais e parâmetros do sistema planetário, a rotação do planeta pode ser irregular devido à perturbação do terceiro corpo. Em particular, a Super-Terra Kepler-11b pode ter seu regime de rotação na ressonância spin-órbita 1 : 1, estável no domínio no problema de dois corpos, altamente perturbada pelo planeta Kepler-11c devido à configuração orbital de ambos estarem relacionadas com uma ressonância 5 : 4 de movimentos médios. Também faremos uma introdução ao estudo dos efeitos dissipativos na rotação de exoplanetas induzidos por maré para os planetas Kepler-10b e Corot-7b. E por fim calcularemos a probabilidade de captura na ressonância spin-órbita 3 : 2 para o planeta Mercúrio / In this work we study the dynamics rotation of exoplanets disturbed by a third body. Emphasis will be placed on exoplanets with physical parameters (e.g. radius and mass) consistent with Earth's. In the first step the rotation of the exoplanet is disturbed only by the torque of the central star. Then the model is extended to include the gravitational influence of a companion. We numerically explore the problem using surface of sections, spectral analysis and dynamic maps for several initial conditions. We show that, depending on the initial conditions and parameters of the planetary system, the planet's rotation can be irregular due to the disturbance of the third body. In particular, the Super-Earth Kepler-11b can have its rotation in 1 : 1 spin-orbit resonance, stable in the problem of two bodies, highly disturbed by the planet Kepler- 11c due to orbital configuration close to the 5 : 4 mean motion resonance. We will also show an introduction of dissipative effects in the exoplanet's rotation induced by tides, applied to the planets Kepler-10b and Corot-7b. Finally we calculate the capture probability in the spin-orbit resonance 3 : 2 to Mercury / FAPESP: 2012/21611-5 / FAPESP: 2014/11163-0

Orientador : Rodolpho Vilhena de Moraes / Banca: Antonio Fernando Bertachini de Almeida Prado / Banca: Hans-Ulrich Pilchowski / Resumo: Aplicações recentes de satélites artificiais, principalmente aquelas com finalidades geodinâmicas e altimétricas, requerem órbitas determinadas com bastante precisão. Em particular as marés terrestres alteram o geopotencial, causando perturbações adicionais no movimento do satélite. Tais perturbações, apesar de pequenas, têm sido detectadas. O presente trabalho trata de perturbações de órbitas de satélites artificiais devidas às marés terrestres. Ênfase é dada aos termos seculares e de longo período. O potencial foi desenvolvido em termos dos elementos orbitais e substituídos nas equações planetárias de Lagrange. Soluções analíticas estão apresentadas para casos particulares considerando os números de Love constantes. Um programa foi elaborado, e colocado a disposição do usuário, permitindo calcular, para um dado satélite, a amplitude e o período dos termos perturbadores mais significativos. / Abstract: Recent applications of artificial satellites, mainly those of geodynamics and altimetric purposes, requires high precise orbit determination. Particularly, Earth tides change the geopotencial causing additional perturbation in the satellite orbital motion. Inspite of being very small such perturbations, has been detected. The present work concerns about orbit perturbations of artificial satellites due do terrestrial tides. Treatment of secular and long period terms is emphasized. The potencial was developed in terms of the orbital elements and substituted in the Lagrange equations. Analytical solutions are presented for particular cases considering the Love's number as constant. A computer enabling to compute, for a given satellite, the amplitude and period of the more significant disturbing terms, was constructed and it is, at the disposal for users. / Mestre

Orientador: Nelson Callegari Junior / Banca: Tatiana Alexandrovna Michtchenko / Banca: Maria Helena Moreira Morais / Resumo: Neste trabalho estudaremos a dinâmica de rotação de exoplanetas perturbados pela presença de um terceiro corpo. Será dada ênfase em aplicações a exoplanetas com parâmetros físicos (e.g. raio e massa) compatíveis com uma constituição do tipo terrestre (e.g. rochosos). Numa primeira etapa a rotação do exoplaneta é perturbada apenas pelo torque da estrela central. Em seguida, o modelo é estendido para incluir a influência gravitacional de um companheiro. Exploraremos numericamente os problemas utilizando as técnicas de superfície de seção, a análise espectral e mapas dinâmicos para diferentes condições iniciais. Mostramos que, dependendo das condições iniciais e parâmetros do sistema planetário, a rotação do planeta pode ser irregular devido à perturbação do terceiro corpo. Em particular, a Super-Terra Kepler-11b pode ter seu regime de rotação na ressonância spin-órbita 1 : 1, estável no domínio no problema de dois corpos, altamente perturbada pelo planeta Kepler-11c devido à configuração orbital de ambos estarem relacionadas com uma ressonância 5 : 4 de movimentos médios. Também faremos uma introdução ao estudo dos efeitos dissipativos na rotação de exoplanetas induzidos por maré para os planetas Kepler-10b e Corot-7b. E por fim calcularemos a probabilidade de captura na ressonância spin-órbita 3 : 2 para o planeta Mercúrio / Abstract: In this work we study the dynamics rotation of exoplanets disturbed by a third body. Emphasis will be placed on exoplanets with physical parameters (e.g. radius and mass) consistent with Earth's. In the first step the rotation of the exoplanet is disturbed only by the torque of the central star. Then the model is extended to include the gravitational influence of a companion. We numerically explore the problem using surface of sections, spectral analysis and dynamic maps for several initial conditions. We show that, depending on the initial conditions and parameters of the planetary system, the planet's rotation can be irregular due to the disturbance of the third body. In particular, the Super-Earth Kepler-11b can have its rotation in 1 : 1 spin-orbit resonance, stable in the problem of two bodies, highly disturbed by the planet Kepler- 11c due to orbital configuration close to the 5 : 4 mean motion resonance. We will also show an introduction of dissipative effects in the exoplanet's rotation induced by tides, applied to the planets Kepler-10b and Corot-7b. Finally we calculate the capture probability in the spin-orbit resonance 3 : 2 to Mercury / Mestre

Orientador: Ernesto Vieira Neto / Coorientador: Antônio Delson Conceição de Jesus / Banca: Othon Cabo Winter / Banca: Cristiano Fiorilo de Melo / Resumo: Neste trabalho, estudamos o problema da viabilidade de missões espaciais em ambiente de detritos espaciais. Geralmente, um veículo espacial em curso de colisão com um detrito espacial é destruído ou danificado e tem sua missão prejudicada. A preservação destas missões depende da capacidade do satélite de evitar a colisão, como por exemplo, através de uma manobra orbital conhecida como manobra evasiva. Neste estudo, estabelecemos estratégias de manobras evasivas realizadas por um satélite através de um sistema de propulsão, cuja eficiência é medida por parâmetros tecnológicos. Os parâmetros tecnológicos são configurados no planejamento da missão, e descrevem a quantidade de combustível a bordo e a capacidade de expelir propelente do sistema de propulsor. As manobras evasivas foram estudadas para serem aplicadas de tal forma que o satélite escape do detrito espacial sem a evasão da sua órbita nominal de missão, e para este objetivo, incluímos uma propulsão de controle e tratamos o sistema de propulsão como uma perturbação na órbita do satélite. Também foi estabelecido, para realizar manobras evasivas econômicas, uma propulsão que é ligada em uma fração do tempo total disponível para a manobra. Esta fração de tempo é definida como um tempo de pulso de propulsão. As manobras evasivas são estudadas por simulações numéricas da dinâmica de um detrito e um veículo espacial sob a ação da força gravitacional da Terra e de perturbações orbitais oriundas de um sistema de propulsão e da atmosfera da Terra. Nestas simulações calculamos as condições de colisão do detrito e do satélite, que ocorrem ao redor da Terra, e utilizamos para criar catálogos de parâmetros tecnológicos acessíveis ao satélite para escapar destas colisões / Abstract: We studied the problem of the viability of space missions in debris environment space. Generally, a space vehicle in collision course with a space debris is destroyed or damaged and has impaired their mission. The preservation of these missions depends on the satellite capacity to avoid the collision, for example by an orbital maneuver known as evasive maneuver. In this study, we established strategies evasive maneuvers performed by a satellite via a propulsion system, whose efficiency is measured by technological parameters. Technological parameters are set in the planning of the mission, and describe the amount of fuel on board and the ability to expel propellant propulsion system. The evasive maneuvers were studied to be applied in such a way that the satellite escape the space debris without evasion of its nominal orbit mission, and for this purpose, include a propulsion control and treat the propulsion system as a disturbance in the orbit of satellite. It has also been established, to perform evasive maneuvers driven, propulsion which is connected at a fraction of the total time available for the maneuver. This fraction of time is defined as a propulsion pulse time. The evasive maneuvers are studied by numerical simulations of the dynamics of a debris and a vehicle space under the action of the Earth's gravitational and orbital perturbations arising from a propulsion system and the Earth's atmosphere. In these simulations calculate the debris of the collision conditions and the satellite, which occur around the Earth, and used to create technological parameters catalogs accessible to the satellite to escape these collisions / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-06Bitstream added on 2014-06-13T18:30:57Z : No. of bitstreams: 1 casteletti_jr_me_rcla.pdf: 1198028 bytes, checksum: 64d53c9ad4dac00f0f39d72fc52d6fae (MD5) / Secretaria de Educação do Estado de São Paulo / Realizamos neste trabalho o estudo de tópicos fundamentais de Mecânica Celeste visando a aplicação em problemas de interesse atual, tal como o estudo de ressonâncias de movimentos médios em sistemas planetários extrassolares. Ênfase foi dada nos seguintes tópicos: i) formulação do problema ressonante de dois planetas em interação mútua; ii) desenvolvimento e expansão da função perturbadora; iii) solução numérica de problemas de valor inicial; iv) aplicações ao par de planetas HD10180d,e, os quais estão próximos da ressonância 3:1. A abordagem dos problemas foi realizada analítica e numericamente. Na primeira parte deste trabalho formulamos o problema geral de três corpos e reproduzimos os principais passos do desenvolvimento da função perturbadora. Na segunda parte realizamos simulações dos sistemas em questão utilizando as equações exatas de movimento (Newton) e comparamos os resultados com soluções numéricas das equações de Lagrange, i.e., equações de variação dos elementos orbitais escritas em termos da função perturbadora envolvida. Os resultados das simulações numéricas realizadas neste trabalho poderão ser aplicados para três propostas: i) comparação dos resultados entre as soluções exatas e aproximadas (Lagrange) das equações de movimento para, com isso, obter evidências numéricas do domínio de validade da aplicação da função perturbadora expandida nos problemas ressonantes; ii) estudo de dinâmica ressonante, i.e., caracterização e evolução temporal de ângulos críticos associados às ressonâncias; iii) estabilidade dinâmica de longo período dos sistemas em questão / In this work we study a fundamental Celestial Mechanics in order to apply to problems of current interest, such as dynamics of extrasolar planetary systems. Emphasis is given on the following topics: i) formulation of the problem of two resonant planets in mutual interaction, ii) dedution and expansion of the disturbing function; iii) numerical solution of initial value problems, iv) applications to the pair of planets HD10180d,e which orbits are near to the 3:1 resonance. We adopt both, analytical and numerical approaches. In the first part, we formulate the general three-body problem, and reproduce the main steps of the expansion of the disturbing function. In the second part we show the results of a great deal of numerical simulations of the systems using both the exact equations of motion (Newton) Lagrange equations. The simulations have been done with three main goals: i) comparison of the results of the exact and approximate solutions (Lagrange) equations of motion, in order to obtain numerical evidences of the validity domain of the application of the expanded disturbing function to resonant problems, ii) study of the resonant dynamics, i.e., characterization and evolution of critical angles associated with resonances, iii) investigate long-term dynamic stability of the systems in question

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:14Z : No. of bitstreams: 1 000852063.pdf: 2040130 bytes, checksum: 458621c7faa04b8c2ac8a4f58adf2130 (MD5) / Neste trabalho, estudamos o problema da viabilidade de missões espaciais em ambiente de detritos espaciais. Geralmente, um veículo espacial em curso de colisão com um detrito espacial é destruído ou danificado e tem sua missão prejudicada. A preservação destas missões depende da capacidade do satélite de evitar a colisão, como por exemplo, através de uma manobra orbital conhecida como manobra evasiva. Neste estudo, estabelecemos estratégias de manobras evasivas realizadas por um satélite através de um sistema de propulsão, cuja eficiência é medida por parâmetros tecnológicos. Os parâmetros tecnológicos são configurados no planejamento da missão, e descrevem a quantidade de combustível a bordo e a capacidade de expelir propelente do sistema de propulsor. As manobras evasivas foram estudadas para serem aplicadas de tal forma que o satélite escape do detrito espacial sem a evasão da sua órbita nominal de missão, e para este objetivo, incluímos uma propulsão de controle e tratamos o sistema de propulsão como uma perturbação na órbita do satélite. Também foi estabelecido, para realizar manobras evasivas econômicas, uma propulsão que é ligada em uma fração do tempo total disponível para a manobra. Esta fração de tempo é definida como um tempo de pulso de propulsão. As manobras evasivas são estudadas por simulações numéricas da dinâmica de um detrito e um veículo espacial sob a ação da força gravitacional da Terra e de perturbações orbitais oriundas de um sistema de propulsão e da atmosfera da Terra. Nestas simulações calculamos as condições de colisão do detrito e do satélite, que ocorrem ao redor da Terra, e utilizamos para criar catálogos de parâmetros tecnológicos acessíveis ao satélite para escapar destas colisões / We studied the problem of the viability of space missions in debris environment space. Generally, a space vehicle in collision course with a space debris is destroyed or damaged and has impaired their mission. The preservation of these missions depends on the satellite capacity to avoid the collision, for example by an orbital maneuver known as evasive maneuver. In this study, we established strategies evasive maneuvers performed by a satellite via a propulsion system, whose efficiency is measured by technological parameters. Technological parameters are set in the planning of the mission, and describe the amount of fuel on board and the ability to expel propellant propulsion system. The evasive maneuvers were studied to be applied in such a way that the satellite escape the space debris without evasion of its nominal orbit mission, and for this purpose, include a propulsion control and treat the propulsion system as a disturbance in the orbit of satellite. It has also been established, to perform evasive maneuvers driven, propulsion which is connected at a fraction of the total time available for the maneuver. This fraction of time is defined as a propulsion pulse time. The evasive maneuvers are studied by numerical simulations of the dynamics of a debris and a vehicle space under the action of the Earth's gravitational and orbital perturbations arising from a propulsion system and the Earth's atmosphere. In these simulations calculate the debris of the collision conditions and the satellite, which occur around the Earth, and used to create technological parameters catalogs accessible to the satellite to escape these collisions

Orientador: Nelson Callegari Júnior / Banca: Marcos Tadeu dos Santos / Banca: Renata Zotin Gomes de Oliveira / Resumo: Realizamos neste trabalho o estudo de tópicos fundamentais de Mecânica Celeste visando a aplicação em problemas de interesse atual, tal como o estudo de ressonâncias de movimentos médios em sistemas planetários extrassolares. Ênfase foi dada nos seguintes tópicos: i) formulação do problema ressonante de dois planetas em interação mútua; ii) desenvolvimento e expansão da função perturbadora; iii) solução numérica de problemas de valor inicial; iv) aplicações ao par de planetas HD10180d,e, os quais estão próximos da ressonância 3:1. A abordagem dos problemas foi realizada analítica e numericamente. Na primeira parte deste trabalho formulamos o problema geral de três corpos e reproduzimos os principais passos do desenvolvimento da função perturbadora. Na segunda parte realizamos simulações dos sistemas em questão utilizando as equações exatas de movimento (Newton) e comparamos os resultados com soluções numéricas das equações de Lagrange, i.e., equações de variação dos elementos orbitais escritas em termos da função perturbadora envolvida. Os resultados das simulações numéricas realizadas neste trabalho poderão ser aplicados para três propostas: i) comparação dos resultados entre as soluções exatas e aproximadas (Lagrange) das equações de movimento para, com isso, obter evidências numéricas do domínio de validade da aplicação da função perturbadora expandida nos problemas ressonantes; ii) estudo de dinâmica ressonante, i.e., caracterização e evolução temporal de ângulos críticos associados às ressonâncias; iii) estabilidade dinâmica de longo período dos sistemas em questão / Abstract: In this work we study a fundamental Celestial Mechanics in order to apply to problems of current interest, such as dynamics of extrasolar planetary systems. Emphasis is given on the following topics: i) formulation of the problem of two resonant planets in mutual interaction, ii) dedution and expansion of the disturbing function; iii) numerical solution of initial value problems, iv) applications to the pair of planets HD10180d,e which orbits are near to the 3:1 resonance. We adopt both, analytical and numerical approaches. In the first part, we formulate the general three-body problem, and reproduce the main steps of the expansion of the disturbing function. In the second part we show the results of a great deal of numerical simulations of the systems using both the exact equations of motion (Newton) Lagrange equations. The simulations have been done with three main goals: i) comparison of the results of the exact and approximate solutions (Lagrange) equations of motion, in order to obtain numerical evidences of the validity domain of the application of the expanded disturbing function to resonant problems, ii) study of the resonant dynamics, i.e., characterization and evolution of critical angles associated with resonances, iii) investigate long-term dynamic stability of the systems in question / Mestre

Orientador: Rodolpho Vilhena de Moraes / Banca: Othon Cabo Whinter / Banca: Antonio Fernando Bertachini de Almeida Prado / Banca: Tadashi Yokoyama / Banca: Antonio Elipe / Abstract: Nowadays, despite the technological development experienced by science in general, a fact especially evident by the available powerful computer machines, the analytical and semi-analytical methods to study different space problems are still of great importance in the fields of astrodynamics and celestial mechanics. From the physical understanding of the motion of celestial bodies to the planing and designing of space missions, the use of mathematical models to deal with a very large number of contemporary problems plays a fundamental role in the progress of human knowledge. In this context, the present thesis presents the use of different mathematical techniques to deal with different various and current problems in astrodynamics and celestial mechanics. The studies developed throughout this work are applicable to both areas. The topics studied are the following ones: (1) The development of disturbing potentials using the double-averaging process, in order to be included in the Lagrange planetary which are numerically integrated to study features of orbits around Mercury and the Galilean moon Callisto; (2) The use of different perturbation integrals, techniques to identify and map different perturbations present in a planetary system, with focus on the analysis of systems of Giant planets with their massive moons; (3) The use of the concept of intermediary Hamiltonian and the use of a canonical transformation called elimination of the parallax, both to deal with binary system... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: Na atualidade, a despeito do desenvolvimento tecnológico experimentado pela ciência em geral, algo especialmente evidenciado por poderosas máquinas computacionais disponíveis, os métodos analíticos e semianalíticos para o estudo de diferentes problemas espaciais ainda são de grande importância nos campos de astrodinâmica e mecânica celeste. Desde a compreensão física do movimento de corpos celestes até ao planejamento e projeto de missões espaciais, o uso de modelos matemáticos para lidar com um grande número de problemas contemporâneos desempenha um papel fundamental no progresso do conhecimento humano. Neste contexto, a presente tese apresenta o uso de diferentes técnicas matemáticas para lidar com diversos e atuais problemas em astrodinâmica e mecânica celeste. Os estudos desenvolvidos ao longo deste trabalho são aplicáveis à ambas as áreas. Os tópicos estudados são os seguintes: (1) O desenvolvimento de potenciais perturbadores usando o processo de dupla média, de forma a serem incluídos nas equações planetárias de Lagrange que são integradas numericamente para estudar características de órbitas ao redor de Mercúrio e da lua galileana Calisto; (2) A utilização de diferentes integrais de perturbação, técnicas para identificar e mapear diferentes perturbações presentes em um sistema planetário, com foco na análise de sistemas de planetas gigantes com suas luas massivas; (3) A utilização do conceito de hamiltoniana intermediária e o uso de uma transformação canônica chamada eliminação da paralaxe, ambos para lidar com sistemas binários no contexto da dinâmica roto-orbital, essa sendo uma aproximação do problema completo de dois corpos; (3) Uma análise atualizada de equações variacionais de Gauss para o estudo de órbitas quasi-satélite ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor