Computational simulation of a plasma thruster for picosatellites

Abstract

Propulsores elétricos, também conhecidos como propulsores a plasma, representam um tipo de dispositivo de propulsão espacial que utiliza forças eletromagnéticas para gerar empuxo. Os propulsores a plasma apresentam diversas vantagens em relação à propulsão química, como alto impulso específico e alta eficiência, sendo comumente empregados para manutenção de posição de satélites, manobras de transferência orbital e missões no espaço profundo. A popularização de mini e microssatélites em missões espaciais de baixo custo resultou em um interesse crescente no desenvolvimento de propulsores de baixa potência. O propulsor ambipolar é um tipo de propulsor a plasma que é simples de construir e pode ser escalado para dimensões menores e potências operacionais reduzidas. Nesta tese, é proposta uma versão reduzida do propulsor ambipolar para satélites miniaturizados, comercialmente conhecidos como “PocketQube”. Simulações numéricas são realizadas para obter o impulso específico, que é um parâmetro importante para a avaliação de propulsores. São discutidas potenciais aplicações dessa tecnologia, como extensão de missões espaciais e desorbitamento. Os resultados apresentados podem representar uma contribuiçãopara o desenvolvimento de tecnologias espaciais