Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2008. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-09T16:53:27Z No. of bitstreams: 1 2008_BrunnoSilvaMoraes.pdf: 3743669 bytes, checksum: 1859c2085c92b3443772846a7e07337f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-10T13:05:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_BrunnoSilvaMoraes.pdf: 3743669 bytes, checksum: 1859c2085c92b3443772846a7e07337f (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-10T13:05:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_BrunnoSilvaMoraes.pdf: 3743669 bytes, checksum: 1859c2085c92b3443772846a7e07337f (MD5) Previous issue date: 2008 / Este trabalho tem como objeto a dinâmica da aquisição de órbitas por satélites artificiais que foram equipados com propulsores a plasma do tipo Hall. Esses dispositivos são responsáveis pela transformação da energia elétrica utilizada na ionização do gás em energia cinética para a aceleração do plasma que provê empuxo ao satélite. Desde meados de 2002, o Laboratório de Plasmas do Instituto de Física da Universidade de Brasília desenvolve o protótipo derivado dos propulsores de deriva fechada - hoje chamados Stationary Plasma Thrusters (SPT) - que utiliza ímas permanentes para a geração dos campos magnéticos internos e o efeito hall para ejeção dos íons de propelente. A aplicabilidade desse propulsor em manobras de transferência de órbitas é numericamente investigada a partir de propostas de manobras orbitais com baixo empuxo. São realizadas simulações numéricas da transferência de satélites de pequeno, médio e grande porte de órbitas baixas (LEO) para órbita geossíncrona, da remoção orbital de satélites geoestacionários e da alteração de inclinação orbital visando à órbita equatorial. O trabalho visa a indicadores numéricos da viabilidade do uso do propulsor Hall com imãs permanentes em algumas aquisições orbitais. O projeto PHall é desenvolvido pelo LP-IFUnB em colaboração com o grupo de Automação e Controle da Engenharia Mecânica, com o Laboratório Associado de Plasma do INPE e com a FEG-UNESP. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims at momentum for the acquisition of orbits of artificial satellites equipped with a Hall thruster. These devices are responsible for the transformation of the electricity used in the gas ionization in kinetic energy for the acceleration of the plasma that provides thrust to the satellite. Since mid-2002, the Plasma Laboratory of the Institute of Physics of the University of Brasilia develop the prototype derivative of the closed drift plasma thrusters - nowadays called Stationary Plasma Thrusters (SPT) - which uses permanent magnets for the generation of internal magnetic fields and the Hall effect for ion propellant ejection. The Hall thruster’s applicability in orbit transfer maneuvers is numerically investigated from proposals for orbital maneuvers with low thrust. There are performed numerical simulations of the transfer of satellites with small, medium and large size from low orbits (LEO) to geosinchronous orbit, de-orbit of geostationary satellites and changes of the orbital inclination seeking the equatorial orbit. The work aims to numerical indicators of the viability of the use of Hall thruster with permanent magnets in some orbital acquisitions. The PHall project is developed by LP-IFUnB in collaboration with the group of Automation and Control of Mechanical Engineering (UnB), with the Associate Laboratory of Plasma INPE and the FEG-UNESP.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2009. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2010-03-22T20:05:27Z No. of bitstreams: 1 2009_GabrielaCunhaPossa.pdf: 1320756 bytes, checksum: 3df92e6a7fe87ee48d9a57c93af4760f (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-04-06T20:46:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_GabrielaCunhaPossa.pdf: 1320756 bytes, checksum: 3df92e6a7fe87ee48d9a57c93af4760f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-06T20:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_GabrielaCunhaPossa.pdf: 1320756 bytes, checksum: 3df92e6a7fe87ee48d9a57c93af4760f (MD5) Previous issue date: 2009-03 / O Laboratório de Plasmas do Instituto de Física da Universidade de Brasília (LP) vem trabalhando desde 2002 com o Projeto PHALL, que consiste no desenvolvimento e caracterização de um sistema de propulsão a plasma por efeito Hall, indicado para controle de atitude de satélites e missões espaciais de longa duração. O grande diferencial deste propulsor consiste na utilização de ímas permanentes para geração do campo magnético e confinamento dos elétrons para formação da corrente Hall, o que faz com que o consumo energético do propulsor seja reduzido, tornando-se mais promissor para a capacitação espacial. Um dos fenômenos que pode influenciar significativamente no desempenho de propulsores a plasma é a ocorrência de instabilidades. Neste trabalho analisamos as possíveis instabilidades que podem ocorrer no interior do canal de aceleração através de um desenvolvimento teórico e propomos a utilização de um sistema para detecção das mesmas a partir de uma sonda detectora de RF (rádio freqüência). _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Plasma Laboratory of UnB has been developing a Hall Thruster since 2002. The project consists on the construction and charactrerization of a plasma propulsion engine based on the Hall Effect. This thrusting system is designed to be used in satellite attitude control and long term space missions. A great advantage of this kind of thruster is the production of a steady state magnetic field by permanent magnets providing electral trapping and Hall Current generation within a significant decrease on the energy used and thus turning this thruster into a good option when it comes to space usage. One of the phenomena that may significantly interfere in the device’s performance is the occurrence of instabilities. In this work, we trated the theory of instabilities that can occur inside the Hall channel and, in order to better understand the oscillations that occur during the thruster’s operation we propose the use of a instability detection system based on a RF (radio frequency) detection probe.