Disciplina
Planeamento de Missões Espaciais
Área
Área Científica de Mecânica Aplicada e Aeroespacial > Mecânica Aeroespacial
Activa nos planos curriculares
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Nível
Discussão e resolução de problemas propostos durante o período escolar. Apresentação e discussão de um projecto final de definição de uma missão espacial, realizado em grupo.
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
3.0 h/semana
1.5 h/semana
105.0 h/semestre
Objectivos
Depois de um primeiro curso de introdução à Astronáutica, e de dominar todos os aspectos básicos da dinâmica do voo espacial, é necessário aprofundar e consolidar esse conhecimento através do contacto com a problemática global de definição de missões espaciais em todos os seus aspectos, sintetizando todas as disciplinas contribuintes numa visão sistémica de alto nível. Após completar esta disciplina com sucesso, deverá ser possível identificar, formular e abordar problemas relacionados com a análise e design de missões espaciais, tanto do ponto de vista de cada subsistema como do ponto de vista da missão como um todo. Deverá ser capaz de definir e planear uma missão espacial nas suas linhas principais e compreender quais os seus requisitos e as necessidades para a sua definição pormenorizada.
Programa
1. Introdução 2. O Processo de Análise e Design de Missões Espaciais Caracterização e avaliação da missão; Definição de requisitos; Geometria da missão; Análise de trade-off; Engenharia de sistemas; Design concorrente; Optimização multidisciplinar. 3. Revisão da Astrodinâmica Astrodinâmica; Dinâmica de sondas espaciais; Design de órbitas e de constelações. 4. Definição e Análise da Missão 5. Ambiente Espacial e Implicações no Design da Missão Introdução; Desafios principais; Sobrevivência no espaço; Consequências no design; Entrada na atmosfera; Protecção biológica. 6. Design e Dimensionamento da Sonda e Carga 7. Subsistemas: Características e Dificuldades Estrutura e configuração; Determinação e controlo de atitude; Energia; Controlo Térmico; Mecanismos no espaço; Compatibilidade electromagnética; Telecomunicações e telemetria; Sistemas computacionais; Propulsão; Peculiaridades dos pequenos satélites. 8. Construção e Teste 9. Operações e Estações Terrestres Operações; Design e dimensionamento de sistemas de Terra. 10. Lançadores e Operações de Lançamento Lançadores; Escolher uma base de lançamento. 11. Segurança, Comercialização e Qualidade Fabrico; Confiabilidadde; Revisão crítica do design; Modelos de custo: Limites ao design de missões; Design de baixo custo; O caso de satélites pequenos.
Metodologia de avaliação
Discussão e resolução de problemas propostos durante o período escolar. Apresentação e discussão de um projecto final de definição de uma missão espacial, realizado em grupo.
Pré-requisitos
Componente Laboratorial
Princípios Éticos
Componente de Programação e Computação
Componente de Competências Transversais
Bibliografia
Principal
Space Mission Analysis and Design (Third Edition)
J. R. Wertz & W. J. Larson, eds.
Spacecraft Systems Engineering (Third Edition)
P. Fortescue, J. Stark & G. Swinerd
Secundária
Space Vehicle Design (Second Edition
Design Methodologies for Space Transportation Systems