Dissertação

Rapid Crewed Missions to Mars: Impulsive Case EVALUATED

Transferências de energia mínima têm, tipicamente, um tempo de transferência (só ida) de cerca de 259 d. Adicionalmente, uma estadia de cerca de 453 d é necessária para esperar por condições ótimas de retorno. Tempos longos aumentam o risco devido à radiação e a ambientes de gravidade reduzida. Estes podem ser reduzidos indo mais rápido, mas levam a penalidades na massa. Uma vez que massa e tempo são indicadores de custo e risco, respetivamente, viagens rápidas têm riscos menores, mas custos maiores. Para verificar o impacto de várias escolhas na massa geral, os elementos requeridos para cada arquitetura de missão foram identificados e a sua massa estimada. Sistemas de propulsão representativos foram selecionados, para sistemas atuais e para futuros. Para estimar a massa de propelente, a equação do foguete foi modificada para incluir perdas por gravidade e o descarte de tanques vazios durante manobras. Esta inclusão levou a novos efeitos, não englobados pela equação tradicional, como a existência de um tempo total mínimo para a viagem. Os resultados obtidos sugerem que missões rápidas podem não ser ainda atingíveis com massa razoável. Porém, são encorajadores para o futuro próximo. Como comparação, a Design Reference Architecture 5.0, a referência na exploração tripulada a Marte, indica uma massa inicial em órbita baixa de 849 t para um tempo de viagem total de 916 d. Para a mesma massa, uma duração de 200 d pode ser atingida com um impulso específico de 1 000 s e um rácio propulsão-peso de 75.
Missões espaciais tripuladas, Marte, transferências rápidas, planeamento de missões espaciais

janeiro 28, 2021, 14:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar