Este trabalho propõe-se, a partir de uma série histórica de lançamentos de foguetes obtida em escala mundial, apresentar uma proposta de classificação para as diversas famílias de veículos espaciais e para a infraestrutura aeroespacial. O objetivo principal é sistematizar tais famílias de lançadores dentro dos diversos projetos de um programa aeroespacial visando, em cada categoria gerada, caracterizar um veículo lançador de projeto, a fim de viabilizar a implantação ou expansão da infraestrutura aeroespacial de um dado país. A classificação proposta foi obtida com a utilização de técnicas de Análise Multivariada, mais especificamente com a aplicação do método Hierárquico Aglomerativo. O método escolhido mostrou-se eficiente para a geração dos agrupamentos homogêneos e possibilitou a classificação dos foguetes em cinco categorias. Cada categoria foi caracterizada por faixas de variação dos parâmetros escolhidos, o que viabilizou a proposta de classificação dos centros de lançamentos, que também se deu em cinco categorias. A classificação proposta possibilita, também, a comparação entre os diversos programas espaciais, uma vez que as categorias estabelecidas são também hierarquizadas a partir do peso bruto de decolagem do foguete, sendo, portanto, um instrumento de apoio à tomada de decisão quanto à implantação ou à expansão da infraestrutura aeroespacial, na medida em que se conseguiu estabelecer um critério para a definição de um foguete de projeto.

Nos últimos anos tem sido constante a busca por novos materiais que possam ser utilizados em propelentes. Buscam-se, entre outras características, materiais mais energéticos, de maior estabilidade térmica e/ou química, menos agressivos ao meio ambiente, de menor custo, de mais fácil manuseio, e que permitam um melhor desempenho de foguetes, mísseis e explosivos. O polímero metil azoteto de glicidila (GAP) corresponde a essa expectativa. A presença de grupos azoteto torna o produto energético, com calor de formação positivo, +975 kJ/kg a 293K. Isto é importante porque o desempenho energético do propelente é proporcional a entalpia de formação dos reagentes. Este trabalho tem como objetivo permitir que nosso país esteja na vanguarda da pesquisa de novos propelentes, buscando possuir capacidade de produção, caracterização e aplicação do GAP em novas formulações. Marca a nossa entrada na pesquisa de componentes para propelentes energéticos. Processos de síntese foram realizados utilizando três diferentes catalisadores em três diferentes proporções e os produtos obtidos foram caracterizados por análise volumétrica (índice de hidroxila) e instrumental (infravermelho e análise térmica). Da amostra que utilizou a relação monômero/catalisador SnCl4 na proporção 20:1, foi repetido o processo de síntese por mais cinco vezes e cada um destes produtos foi submetido às mesmas análises citadas para assegurar que as propriedades eram repetitivas. O GAP obtido foi utilizado em processos de obtenção de poliuretanos com isocianatos, TDI e IPDI, e os corpos de prova resultantes testados para avaliação de propriedades mecânicas. De acordo com as análises efetuadas, podemos afirmar que os processos de obtenção e caracterização do GAP foram atingidos plenamente e que o GAP obtido tem características semelhantes ao produto produzido no exterior.

A inserção do Brasil no competitivo mercado espacial se tornou possível após o domínio do desenvolvimento da tecnologia de foguetes de sondagem alcançada nas décadas de 1970 e 1980, com o projeto Sonda IV. Entretanto, os foguetes de sondagem não permitiam a inserção de satélites em órbita, o que levou o país ao desenvolvimento do Veículo Lançador de Satélite (VLS-1). O Brasil é detentor da melhor localização geográfica para lançamentos comerciais equatoriais, dada a economia de energia alcançada durante os lançamentos. Para atingir plena autonomia na área espacial um país precisa ser detentor de tecnologia na área de produção e lançamento de lançadores, satélites e ter seu campo de lançamento. Assim, este trabalho tem por objetivo o estudo sobre os meios de solo, voltado à fase final de integração no campo de lançamento, para a montagem de veículos de médio e grande porte, englobando a forma de montagem dos mesmos, pré-dimensionamento de prédios e instalações. Explana-se a logística no que se refere a transporte, armazenagem e suprimentos, usada durante a campanha de lançamento para o veículo. Discorre-se sobre o Centro de Lançamento de Alcântara e os veículos de médio e grande porte do Programa Nacional de Atividades Espaciais (PNAE). Aborda-se sobre a interação entre as edificações, para que se possa atingir o sucesso da missão, incluindo requisitos mínimos de segurança durante o lançamento. Comenta-se sobre planejamento e coordenação de campanhas de lançamento de veículo de médio e grande porte. E, finaliza-se, com a apresentação das considerações finais, expondo sugestão para futuros trabalhos e as contribuições deste estudo.

Neste trabalho, apresenta-se a pesquisa desenvolvida para sintetizar e caracterizar filmes finos de bissulfeto de molibdênio (MoS2) como lubrificante sólido para aplicações espaciais e industriais. A obtenção do filme foi estudada via PVD (Physical Vapor Deposition), e três técnicas de deposição foram utilizadas: "Laser Ablation", Evaporação Térmica e "Sputtering". Das técnicas utilizadas, aquela que produziu um filme mais cristalino e com melhor aderência foi a técnica de "sputtering", apartir de descarga de radio freqüência (RF). Para as técnicas de "laser ablation" e "sputtering", fez-se necessário a utilização de um alvo do material a ser evaporado. O processamento e as caracterizações deste alvo constituem uma parte importante deste trabalho, tendo em vista a necessidade do uso adequado da tecnologia de compactação e pós processamento. Os alvos assim desenvolvidos com um pó ultra-fino e de alta pureza apresentaram excelente resistência mecânica, não necessitando de cuidados especiais na manipula;cão, o que representa uma primeira inovação deste trabalho. Estas características propiciaram um alvo de qualidade superior aos internacionais, que são prensados a quente, e muitas vezes com o uso de ligantes que comprometem a composição química dos mesmos. Os alvos foram caracterizados via difração de raio-X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de espalhamento Raman. As técnicas de caracterização dos filmes foram escolhidas de forma que a avaliação destes atendesse aos interesses deste trabalho, e baseou-se nas análises da rede cristalina, da morfologia, das espécies químicas e principalmente nas suas características tribológicas. Desta forma, foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), de espectroscopia de espalhamento Raman, de XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy), de difração de raio-X em baixo ângulo e de microscopia de força atômica - AFM (Atomic ForceMicroscopic). Esta última técnica, em particular, foi mais vastamente estudada, estendendo seu uso no modo de força lateral, onde foi possível medir o coeficiente de atrito dos filmes, além de suas características morfológicas. Para o filme de MoS2, este estudo representa também uma inovação neste trabalho.

O magnetômetro fluxgate tem importante papel na detecção, medida e investigação do campo magnético da Terra. Prospecção mineral, testes não destrutivos de materiais, avaliação das interferências nos enlaces de radiocomunicação, controle de atitude de aeronaves, são alguns das suas atuais utilizações. Os magnetômetros de núcleo saturado ou "fluxgate magnetometer", São dispositivos que medem a magnitude e direção de campos magnéticos, estáticos ou alternados, e seu funcionamento baseia-se na propriedade de saturação de ligas magnéticas moles, que possibilitam o chaveamento do fluxo magnético, devido a variação da permeabilidade magnética da liga usada como núcleo. Dificuldades na aquisição deste dispositivo são encontradas pelos usuários devido à restrição imposta pelos países que detêm essa tecnologia, pelo seu potencial uso em aplicações militares. O domínio dessa tecnologia a disponibilizaria à todas essas aplicações. Neste trabalho apresenta-se o projeto, constução e avaliação de um magnetômetro fluxgate para fins de pesquisas espaciais. Fez-se um estudo de várias configurações de magnetômetros, sendo optado pelo "magnetômetro de segundo harmônico realimentado". Simulações em Matlab mostraram as variações das amplitudes dos harmônicos pares da freqüência de excitação presentes no sinal de saída, com as variações do campo magnético. O ótimo desempenho encontrado nos testes do magnetômetro em laboratório e em campo, indica sua aplicabilidade em pesquisas geomagnéticas e em exploração mineral, além de, com uma versão um pouco mais simples, ser usado como instrumento para o controle de atitude de foguetes e satélites. A faxi de medida desse magnetômetro é de mais ou menos 1nT a mais ou menos 5000 nT, e sua sensibilidade em torno de 100uV/nT em toda a faixa de medida.

Software embutido para aplicações espaciais é geralmente crítico em relação á segurança e o seu desenvolvimento demanda grandes investimentos, tanto em recursos materiais como humanos. Para assegurar que o produto de software tenha a qualidade especificada, é necessária a utilização de estratégias bem fundamentadas para incorporar as características requeridas por essa aplicação específica em todas as fases do processo de desenvolvimento. A base para o estabelecimento de um processo de engenharia é o uso de técnicas de ferramentas apropriadas, de modo organizado e métodico, para a obtenção de um produto com um nível de qualidade especificado. Para isso é necessário a criação de padrões para nortear o trabalho conjunto de gerentes, engenheiros de sistemas e de software, juntamento com o grupo da garantia da qualidade. Este trabalho apresenta um guia para padronização do desenvolvimento de software para aplicações espaciais de maneira a incorporar os atributos de confiança no funcionamento de software a cada fase de vida do software, através da recomendação de técnicas baseadas na criticalidade potencial que cada item de software representa para todo o sistema. As aplicações futuras do guia, a curto e a longo prazo, para criação de padrões em vários níveis são destacadas na conclusão deste trabalho, que também aponta as principais linhas de pesquisas que podem ser baseadas ou motivadas por ele. As considerações finais mostram alguns aspectos práticos baseados na experiência do desenvolvimento de software para os satélites do INPE, e reforçam a necessidade do envolvimento de toda a organização no esforço de padronização.

O setor espacial vivencia uma série de mudanças, liderada por múltiplos agentes, em que as empresas privadas e públicas desempenham um importante papel. Esta pesquisa acadêmica foi motivada pelo entendimento dessas mudanças no cenário do setor espacial. Este trabalho apresenta a metodologia desenvolvida e aplicada para a construção de cenários futuros denominada de prospectiva estratégica. A finalidade dessa metodologia é auxiliar as organizações no seu alinhamento estratégico à luz dos futuros cenários possíveis e desejáveis. A aplicação dessa metodologia no setor espacial resultou no levantamento de 33 direcionadores mudanças por meio da análise PESTAL e na análise de tendências da tecnologia espacial de veículos lançadores e satélites, na seleção de oito direcionadores de alta incerteza e importância após uma pesquisa de opinião com especialistas, e na elaboração de cinco cenários para um horizonte de tempo de 20 anos. Selecionaram-se dois projetos do Programa Nacional de Atividades Espaciais (PNAE) para exemplificar o potencial da metodologia para auxiliar os decisores no processo de alinhamento das estratégias com os cenários consistentes e plausíveis

Partindo do pressuposto de que software começa a atender cada vez mais um número crescente de funcionalidades em sistemas espaciais, é fundamental que a atividade de especificação de requisitos assuma um papel decisivo no esforço de se alcançar um resultado satisfatório e seguro em projetos desta natureza. No que diz respeito a sistemas aeroespaciais críticos, onde a ambigüidade, a não-completeza e a falta de requisitos podem provocar acidentes graves, envolvendo prejuízos econômicos, materiais e humanos, nos obriga a um tratamento mais cuidadoso sobre o assunto. Um caminho de garantir a qualidade em projetos da área espacial, no que diz respeito a segurança, confiabilidade e outros fatores relacionados a dependabilidade, é através do uso de técnicas e fatores de segurança, para a identificação de requisitos não-funcionais, ainda em fases iniciais de projeto, como a da especificação de sistema. Acredita-se que definir quais são os requisitos relacionados a fatores de qualidade mais importantes para as aplicações aeroespaciais do IAE e quais são as técnicas relacionadas a dependabilidade mais apropriadas para avaliá-los permitirá um amadurecimento e uma estabilidade dos requisitos e conseqüentemente do projeto ainda na fase de sua concepção. O objetivo deste trabalho é se desenvolver um processo que auxilie o desenvolvimento de projetos de software da área espacial, ainda na fase de especificação de requisitos, no que tange a identificação de fatores de qualidade relacionados a dependabilidade. O trabalho consiste de uma apresentação de quais são os atributos de dependabilidade mais adequados para projetos de software da área de veículos espaciais do IAE e de uma investigação de quais são as técnicas de análise de segurança mais adequadas para a avaliação dos mesmos, de forma a produzir especificações mais completas, consistentes e confiáveis.

Os produtos empregados no setor espacial caracterizam-se por seu elevado grau de complexidade. Como tal, os projetos destinados ao seu desenvolvimento devem possuir mecanismos que elevem sua probabilidade de sucesso e atuem de forma coordenada para que sejam superadas as dificuldades impostas por esta complexidade. Um destes mecanismos consiste no processo de avaliação. Seu objetivo, dentro deste contexto, é atestar que o sistema desenvolvido atende, através de suas especificações, a todos os requisitos a ele impostos. Na conjuntura atual, a autonomia na capacidade de executar operações no espaço, em especial na inserção de satélites em órbita, torna-se fundamental para o desenvolvimento de um programa na área. Com a intenção de contribuir para que esta meta possa ser alcançada por um programa espacial nacional, propõe-se, neste trabalho, um modelo de processo para a avaliação de produtos espaciais aplicado durante seu desenvolvimento. Com este propósito busca-se, a partir de outros programas espaciais de sucesso, extrair as melhores práticas existentes na área e aplicá-las na elaboração desta proposta. Utiliza-se como base, também, os princípios e conceitos existentes na engenharia de sistemas e de gestão de requisitos que possam colaborar para sua estruturação. No modelo proposto aplica-se a lógica e a abordagem presentes no diagrama V de representação do ciclo de vida do desenvolvimento de um produto, que enfatiza ao longo de suas etapas a verificação e validação do sistema. A ele agregam-se os valores existentes nos níveis, métodos e estágios de verificação que direcionam as atividades em cada uma das etapas do processo paralelamente às fases do projeto. Com o modelo então estruturado, executam-se, visando demonstrar sua aplicabilidade, análises a partir de tópicos retirados de um caso real de insucesso ocorrido no segmento de veículos lançadores. Após estas análises, então, verifica-se que a aplicação simultânea dos níveis, métodos e estágios de verificação, agregados ao modelo de ciclo de vida adotado, permitem uma boa organização do processo, tornando-o consistente. Ainda, devido a sua estrutura, pode-se relacionar diretamente neste processo, o que é planejado e posteriormente executado, tornando-o otimizado. Assim, este modelo pode servir como base para a implantação de um sistema de avaliação de produtos por algum dos stakeholders neste segmento, conferindo aos sistemas dos quais participem ou influam no desenvolvimento maior segurança e confiabilidade em suas operações.

O desenvolvimento econômico e social de uma nação não pode ser sustentado, a longo prazo, se não for baseado no desenvolvimento científico e tecnológico. Entre as diversas áreas de P&D que são implementadas pela iniciativa humana, uma das que vêm incorporando quantidade significante de benefícios a humanidade é certamente a Espacial. Mesmo programas espaciais relativamente modestos, como o brasileiro, têm-se mostrado capazes de contribuir para a capacitação tecnológica e o fortalecimento dos setores industriais participantes do programa. Um projeto espacial é bastante complexo e, normalmente, encerra grandes dificuldades em sua implementação. No IAE, desde o início de suas atividades, pôde-se constatar a preocupação de se criar uma gerência de alto nível para a administração dos complexos projetos espaciais, com um padrão adequado, de forma a permitir soluções ágeis e eficientes, e a utilização de uma estrutura organizacional compatível com o dinâmico processo de inovação tecnológica verificado nesta área. O objetivo principal dessa tese é identificar, diagnosticar, e analisar o Modelo Organizacional de Gestão de Tecnologia Espacial (MOGTE) utilizado ao longo do ciclo de vida do Projeto VLS-1, além da proposição de mudanças organizacionais decorrentes dos principais problemas detectados e coerentes com a realidade dos projetos espaciais a serem implantados no futuro. O trabalho tem caráter exploratório, em função da ausência de uma bibliografia sistematizada e da grande dispersão das informações sobre o assunto. Entretanto, foi possível realizar uma análise completa da Estrutura Organizacional do Instituto e uma descrição detalhada do projeto, tanto em termos técnicos como gerenciais.