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dc.contributor.advisorMartos, João Felipe de Araújo
dc.creatorPrecht, Arthur de Freitas e
dc.date.accessioned2022-09-28T17:17:33Z
dc.date.available2022-09-28T17:17:33Z
dc.date.issued2022-08-15
dc.date.submitted2022
dc.identifier.citationPRECHT, A. de F. e. Análise comparativa entre propulsão química e nuclear para missões tripuladas interplanetárias para Marte. 2022. 91 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial)-Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2022.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/26299
dc.descriptionTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2022.por
dc.description.abstractConsidering the various risks to life on Earth and the planet's limited resources to sustain a growing population, space presents itself as a way to ensure the survival of mankind, by making the species multiplanetary. Manned interplanetary missions are essential to this goal, providing experience for a future colonization of space and other celestial bodies, as well as enabling various advances in science. The present work aims to compare chemical and nuclear propulsion, analyzing manned interplanetary missions in relation to astronauts’ radiation exposure, cost, reliability and risk. Discussions were held on the advantages and disadvantages of the propulsive methods, as well as their feasibility and challenges, outlining the best application for each propulsion system. The study was based on the NASA Design Reference Architecture 5 reference missions (using nuclear propulsion) and SpaceX Mars Program (using chemical propulsion), both bound for Mars. There was a very similar exposure to radiation in both missions, a significantly lower cost in the mission with chemical propulsion, while a higher reliability and lower risk in the mission with nuclear propulsion. Challenges were observed to make the cases studied viable, both common to the two missions – such as the need for high reliability on-orbit assembly and refuel – and characteristic of each propulsion – such as improvements in the aerocapture process for chemical propulsion and mitigation of catastrophic failures for nuclear propulsion. Based on the analyses, it was possible to conclude that chemical propulsion has better application in unmanned interplanetary missions or near-space missions, being limited due to its lower performance, but attractive due to its cost. It was also concluded that, by presenting greater safety to astronauts and better performance, nuclear propulsion is more suitable for manned interplanetary missions.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectComparativopor
dc.subjectInterplanetáriopor
dc.subjectMissão tripuladapor
dc.subjectPropulsãopor
dc.subjectComparativeeng
dc.subjectInterplanetaryeng
dc.subjectManned missioneng
dc.subjectPropulsioneng
dc.titleAnálise comparativa entre propulsão química e nuclear para missões tripuladas interplanetárias para Martepor
dc.title.alternativeComparative analisys between chemical and nuclear propulsion for interplanetary manned missions to Marseng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasilpor
dc.degree.graduationEngenharia Aeroespacialpor
dc.description.resumoTendo em vista os diversos riscos à vida na Terra e os limitados recursos do planeta para sustento de uma crescente população, o espaço se apresenta como uma forma de assegurar a sobrevivência da humanidade, ao tornar a espécie multiplanetária. Missões tripuladas interplanetárias são essenciais para esse objetivo, provendo experiência para uma futura colonização do espaço e outros corpos celestes, possibilitando também variados avanços na Ciência. O presente trabalho tem como objetivo comparar a propulsão química e nuclear, analisando missões tripuladas interplanetárias em relação à exposição dos astronautas à radiação, ao custo, à confiabilidade e ao risco. Foram feitas discussões sobre as vantagens e desvantagens dos métodos de propulsão, bem como sua viabilidade e desafios, delineando a melhor aplicação para cada sistema propulsivo. O estudo baseou-se nas missões de referência NASA Design Reference Architecture 5 (usando propulsão nuclear) e SpaceX Mars Program (usando propulsão química), ambas com destino à Marte. Verificou-se uma exposição à radiação muito similar em ambas missões, um custo significativamente inferior na missão com propulsão química, ao passo que uma confiabilidade maior e risco menor na missão com propulsão nuclear. Observaram-se desafios para viabilizar os casos estudados, tanto comuns às duas missões – como necessidade de montagem e abastecimento em órbita com alta confiabilidade – quanto característicos de cada propulsão – como melhorias no processo de aerocaptura para propulsão química e mitigação de falhas catastróficas para propulsão nuclear. Com base nas análises, foi possível concluir que a propulsão química tem melhor aplicação em missões não tripuladas interplanetárias ou missões de espaço próximo, sendo limitada em razão de sua menor performance, mas atrativa devido ao seu custo. Concluiu-se também que, por exibir maior segurança aos astronautas e melhor performance, a propulsão nuclear apresenta caráter mais adequado para missões tripuladas interplanetárias.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIALpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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