Space debris, most commonly known as space junk, has become a problematic
issue for the orbit placement of satellites. They can cause serious damage
or disable costly systems and can potentially produce injuries to astronauts
on missions in outer space. Space Agencies like NASA and more recently
ESA have put in place several programs for space debris tracking, using
a combination of optical and radio telescopes. These programs currently
survey almost 20 000 debris pieces larger than 5 cm. Portugal is considering
becoming a member of the Space Survey and Tracking (SST) program using
the Azores as a platform for the installation of a radar, capable of tracking
debris objects in the sky between 300 – 1800 km. In order to investigate the
properties required for such a space infrastructure, one needs to model radio
telescope responses. This dissertation lays out fundamental radar principles
for the operational needs of a radar, notions of Signal-to-Noise Ratio (SNR),
Radar Cross Section (RCS), pulse integration techniques are presented along
the way. These principles were used for performance simulation of the soon
to be installed antenna in Flores, Azores in a monostatic configuration. The
calculated values show the antenna’s capability in detecting medium to
low sized orbital debris in Low Earth Orbit (LEO). For comparison reasons,
the performance of another Azorean radar in a more powerful setup was
also shown in order to demonstrate the necessary detection capabilities in
Geostationary Orbit (GEO)Os detritos espaciais, normalmente designados por lixo espacial, têm-se tornado
num assunto problemático para a colocação orbital de satélites. Podem
causar danos significativos ou até mesmo avariar equipamentos dispendiosos
e produzir ferimentos a astronautas em missões espaciais. Agências como a
NASA, e mais recentemente a ESA, têm posto em práctica vários programas
de rastreio de detritos espaciais recorrendo a uma combinação de telescópios
óticos e de rádio. Estes programas actualmente monitorizam cerca de 20
000 detritos maiores que 5 cm. Portugal está a considerar tornar-se membro
do programa Space Survey and Tracking (SST) utilizando os Açores como
plataforma para a instalação de um radar capaz de detetar detritos no céu
entre os 300 – 1800 km. Para investigar as propriedades requeridas para uma
infraestrutura espacial deste género, é necessário modelar as respostas do
rádio-telescópio. Nesta dissertação apresentam-se os princípios base de radar
para as necessidades operacionais propostas tais como noções de Signal-to-
Noise Ratio (SNR), Radar Cross Section (RCS) e técnicas de integração
de pulsos. Estes princípios foram utilizados para simular o desempenho
da antena a instalar nas Flores, Açores, em configuração monostática. O
desempenho simulado mostra a capacidade da antena para detetar detrito
orbital de tamanho médio e baixo em Low Earth Orbit (LEO). Para efeitos de
comparação, o desempenho de um outro radar Açoreano numa configuração
mais potente foi também simulado por forma a demonstrar as necessárias
capacidades de deteção de objectos em órbita geostacionária (GEO)Mestrado em Engenharia Físic
