Optimal Trajectories for Near-Earth-Objects Using Solar Electric Propulsion (SEP) and Gravity Assisted Maneuver

The future interplanetary missions will probably use the conventional chemical rockets to leave the sphere of influence of the Earth, and solar electric propulsion (SEP) to accomplish the other maneuvers of the mission. In this work the optimization of interplanetary missions using solar electric propulsion and Gravity Assisted Maneuver to reduce the costs of the mission, is considered. The high specific impulse of electric propulsion makes a Gravity Assisted Maneuver 1 year after departure convenient. Missions for several Near Earth Asteroids will be considered. The analysis suggests criteria for the definition of initial solutions demanded for the process of optimization of trajectories. Trajectories for the asteroid 2002TC70 are analyzed. Direct trajectories, trajectories with 1 gravity assisted from the Earth and with 2 gravity assisted from the Earth and either Mars are present. An indirect optimization method will be used in the simulations

Periodic orbit bifurcations and scattering time delay fluctuations

We study fluctuations of the Wigner time delay for open (scattering) systems which exhibit mixed dynamics in the classical limit. It is shown that in the semiclassical limit the time delay fluctuations have a distribution that differs markedly from those which describe fully chaotic (or strongly disordered) systems: their moments have a power law dependence on a semiclassical parameter, with exponents that are rational fractions. These exponents are obtained from bifurcating periodic orbits trapped in the system. They are universal in situations where sufficiently long orbits contribute. We illustrate the influence of bifurcations on the time delay numerically using an open quantum map.Comment: 9 pages, 3 figures, contribution to QMC200

Potencial de uso de métricas de paisagem para relacionar a dinâmica de uso da terra com a qualidade da água: estudo de caso na região serrana do Estado do Rio de Janeiro.

A configuração de uma paisagem está relacionada à dinâmica do uso e cobertura da terra na qual ela se insere. Este fato afeta diretamente a sua estrutura e confere padrões espaciais aos fragmentos florestais, bem como aos usos predominantes da terra de uma determinada região. Essa configuração espacial reflete tanto nos processos naturais como a qualidade da água, quanto nos aspectos socioeconômicos associados. Por isso, faz-se necessário o entendimento dessa distribuição espacial; o que pode ser obtido a partir do cálculo de métricas de paisagem. No presente trabalho foram analisadas 16 métricas de paisagem em uma bacia de drenagem na região montanhosa do Rio de Janeiro, denominada Pito Aceso - afluente do Rio Grande, que por sua vez é afluente do Rio Paraíba do Sul. Posteriormente aos cálculos das métricas, foi realizada uma análise por componentes principais onde foi possível observar as métricas que se mostraram mais eficientes para evidenciar a estrutura da paisagem em análise. Como estudos da qualidade da água também foram realizados na bacia, a próxima etapa do trabalho será associar esses resultados aos resultados de qualidade da água, de forma a demonstrar a potencialidade do uso dessas análises para subsidiar o planejamento sustentável das paisagens bem como dos recursos hídricos

Fractal Weyl law behavior in an open, chaotic Hamiltonian system

We numerically show fractal Weyl law behavior in an open Hamiltonian system that is described by a smooth potential and which supports numerous above-barrier resonances. This behavior holds even relatively far away from the classical limit. The complex resonance wave functions are found to be localized on the fractal classical repeller.Comment: 4 pages, 3 figures. to appear in Phys Rev

Evaluating geoscan AMSS MK-II for gold exploration in the Fazenda Maria Preta District, Rio Itapicuru greenstone belt, Bahia State, Brazil

The Rio Itapicuru Greenstone Belt (RIGB), located in north-eastern Brazil, is an important gold producing region. It hosts two important mining districts, the Fazenda Brasileiro and the Fazenda Maria Preta, owned by Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), plus a number of gold occurrences, all associated with hydrothermal alteration along shear zones. In 1992, Geoscan multispectral scanner data were acquired for mineral exploration purposes over more than 7,500 km² in this greenstone belt. Geoscan AMSS is a 24-band airborne scanner, with 5 meter spatial resolution. Standard image processing techniques, applied immediately after data acquisition, defined some spectral anomalies, particularly due to silicification and oxidation, which could be due either to hydrothermal alteration or to weathering processes. We have reprocessed the Geoscan data over a portion of the RIGB in order to define possible anomalies due to hydrothermal alteration minerals, using the feature-oriented principal component selection (FPCS) technique, modified for use with Geoscan data. Laboratory reflectance spectra of residual soils were acquired to establish superficial expression of hydrothermal minerals that occur in sub-surface and to guide image processing and interpretation. This led to the production of "mineral component" images, in which the spatial distribution of some minerals are shown. Results of the spectral analysis of soil samples showed that goethite may be used as a surface indicator of hydrothermal alteration and that it is not possible to differentiate the alteration zones from surrounding rocks based on the hydroxyl or carbonate spectral features.O Greenstone Belt do Rio Itapicuru (RIGB), localizado no nordeste do Brasil, é uma importante região produtora de ouro no país. Ele contém dois importantes distritos mineiros, o da Fazenda Brasileiro e Fazenda Maria Preta, pertencentes à Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), além de diversas outras ocorrências auríferas, todas elas associadas a processo de alteração hidrotermal ao longo de zonas de cisalhamento. Em 1992, imagens do sensor multiespectral Geoscan foram obtidas em mais de 7.500 km² do greenstone. O Geoscan AMSS Mk-II é um sensor aeroportado que cobre 24 bandas espectrais, com 5 metros de resolução espacial no caso deste levantamento. Técnicas padrão de processamento de imagens, aplicadas imediatamente após o levantamento, definiram uma série de anomalias espectrais, relacionadas a processos de silicifícação e oxidação, que podem tanto ser devidos a processos de alteração hidrotermal quanto intempéricos. Esses dados foram reprocessados para uma porção do RIGB na tentativa de se definir possíveis anomalias espectrais devidas a minerais de alteração hidrotermal, utilizando a técnica denominada feature-ohentated principal component selection (FPCS), modificada para uso com os dados Geoscan. Análises espectrais de laboratório foram realizadas em amostras de solos residuais e em rochas, no sentido de estabelecer a expressão superficial dos minerais de alteração hidrotermal que ocorrem em sub-superfície e orientar o processamento e a interpretação das imagens. Isso resultou na produção de imagens "componentes minerais", nas quais a distribuição espacial de alguns minerais de alteração é mostrada. Resultados da análise espectral de solos residuais mostraram que a goetita pode ser utilizada como um indicador superficial da presença de alteração hidrotermal e que não é possível diferenciar as zonas de alteração das rochas que as contém com base em feições espectrais de minerais contendo o ânion hidroxila ou carbonato

Superscars in the LiNC=LiCN isomerization reaction

We demonstrate the existence of superscarring in the LiNC=LiCN isomerization reaction described by a realistic potential interaction in the range of readily attainable experimental energies. This phenomenon arises as the effect of two periodic orbits appearing "out of the blue"in a saddle--node bifurcation taking place in the dynamics of the system. Potential practical consequences of this superlocalization in the corresponding wave functions are also considered.Comment: 6 pages, 5 figures. to appear in EP

Semiclassical structure of chaotic resonance eigenfunctions

We study the resonance (or Gamow) eigenstates of open chaotic systems in the semiclassical limit, distinguishing between left and right eigenstates of the non-unitary quantum propagator, and also between short-lived and long-lived states. The long-lived left (right) eigenstates are shown to concentrate as $\hbar\to 0$ on the forward (backward) trapped set of the classical dynamics. The limit of a sequence of eigenstates $\{\psi(\hbar)\}_{\hbar\to 0}$ is found to exhibit a remarkably rich structure in phase space that depends on the corresponding limiting decay rate. These results are illustrated for the open baker map, for which the probability density in position space is observed to have self-similarity properties.Comment: 4 pages, 4 figures; some minor corrections, some changes in presentatio

Stochastic stabilization of cosmological photons

The stability of photon trajectories in models of the Universe that have constant spatial curvature is determined by the sign of the curvature: they are exponentially unstable if the curvature is negative and stable if it is positive or zero. We demonstrate that random fluctuations in the curvature provide an additional stabilizing mechanism. This mechanism is analogous to the one responsible for stabilizing the stochastic Kapitsa pendulum. When the mean curvature is negative it is capable of stabilizing the photon trajectories; when the mean curvature is zero or positive it determines the characteristic frequency with which neighbouring trajectories oscillate about each other. In constant negative curvature models of the Universe that have compact topology, exponential instability implies chaos (e.g. mixing) in the photon dynamics. We discuss some consequences of stochastic stabilization in this context.Comment: 4 pages, 3 postscript figures in color which are also appropriate for black and white printers; v2 emphasizes relevance to flat as well as negatively curved cosmologies; to appear in J. Phys.

Manutenção do solo e água através de programas de pagamentos por serviços ambientais.

Atuando principalmente na conservação de áreas remanescentes das florestas, regeneração assistida em bacias hidrográficas e restauração florestal, os Projetos de Pagamento por Serviços Ambientais recompensam produtores por preservarem e restaurarem ecossistemas naturais, adotando um manejo sustentável, principalmente em florestas localizadas em áreas de nascentes, em matas ciliares e em áreas de captação. O monitoramento e a avaliação do progresso de programas de PSA são baseados em indicadores, que servem para identificar a atual situação e qualidade do que foi planejado, além de fornecer subsídios para a correção de possíveis problemas detectados. Definir precisamente o que será monitorado, quais os indicadores que serão utilizados e como comprovar o benefício das atividades é uma das maiores dificuldades dos sistemas de PSA. O trabalho apresenta os indicadores que são utilizados em programas de PSA, além de sugerir novos indicadores que auxiliem no monitoramento, visando uma maior eficiência dos programas