Linhas de Pesquisa e Projetos

MATERIAL EM REVISÃO AGOSTO 2025

Sistemas Espaciais e Tecnologias Associadas (SET)

1 - Pesquisa Integrada de Controle de Atitude, Controle Térmico e Planejamento de Trajetórias para Veículos Espaciais:

A linha de pesquisa em Controle de Atitude, Controle Térmico e Planejamento de Trajetórias para Veículos Espaciais inclui: estudos de algoritmos para controle e determinação de atitude em satélites, desenvolvimento de técnicas para calibração e comissionamento de sensores em órbita, modelagem de atuadores para utilização no controle de atitude (tais como rodas de reação, propulsores, bobinas magnéticas, entre outros), modelagem de sensores para utilização no controle de atitude de satélites (tais como sensores solares, giroscópios, magnetômetros, sensores de estrelas, receptores GNSS, entre outros), estudo sobre a aplicabilidade de algoritmos avançados no controle de atitude de satélites (tais como controladores e estimadores baseados em rede neurais, filtros de partículas, estimação distribuída, entre outros), prospecção de técnicas para manutenção da atitude durante manobras orbitais e desenvolvimento de algoritmos para detecção, identificação e mitigação de falhas em atuadores e/ou sensores permitindo a manutenção do controle de atitude. Inclui também estudos de propagação de órbitas de satélites artificiais sujeitos a forças perturbativas (terceiro corpo, arrasto atmosférico, corpos não esféricos, pressão de radiação solar, etc); manobras orbitais impulsivas e contínuas, com e sem o uso de forças naturais (gravidade, arrasto atmosférico, etc); busca de órbitas periódicas e não-periódicas para veículos espaciais em sistemas keplerianos e perturbados; planejamento e manutenção de constelações de satélites para diversas aplicações; propagação e mitigação de detritos espaciais, bem como planejamento de manobras evasivas para evitar colisões entre detrito espaciais e satélites. Além disso, aborda transferência de calor e sistemas térmicos, especialmente para aplicações espaciais inclui: estudos de dispositivos de controle térmico (tubos de calor, radiadores espaciais, revestimentos, OSRs, mantas superisolantes MLI, capacitores térmicos, venesianas térmicas, etc.); testes térmicos e setups de testes, especialmente em vácuo; modelamento e simulação térmicas; projeto e dimensionamento de sistemas térmicos; análises e projetos térmicos de equipamentos eletrônicos; termografia no espectro infravermelho.

2 - Combustão:

A linha de pesquisa em combustão inclui: modelamento matemático e simulação numérica de chamas e processos reativos; processos de combustão avançados, combustão sem chama visível, combustão “oxyfuel”; atomizadores, queimadores, incineradores e câmaras de combustão; combustão de sólidos, líquidos e gases, inflamabilidade de materiais poliméricos e celulósicos, queima de turfa, combustão de biomassa, incêndios e queimadas; diagnósticos ópticos de escoamentos e processos de combustão, tomografia de chamas; análise teóricoexperimental de processos de atomização e de sprays; e detonações e deflagrações.

3 - Propulsão:

A linha de pesquisa em propulsão espacial inclui: propulsores químicos a monopropelentes e bipropelentes líquidos; propulsores a propelentes híbridos e propelentes sólidos; novos propelentes, pares hipergólicos, propelentes “green”; propulsão elétrica, incluindo propulsores eletrotérmicos, a plasma e iônicos; novos sistemas de propulsão; desenvolvimento de injetores e placas injetoras para sistemas de propulsão; modelos teóricos e simulação numérica de escoamentos em câmaras de combustão e tubeiras de foguetes; aerotermodinâmica, simulação numérica de escoamentos rarefeitos e da reentrada na atmosfera; diagnósticos ópticos, incluindo métodos schlieren, shadow, telecêntrico, microscopia e difração laser, para estudos de sprays e de escoamentos em câmaras e tubeiras.

Projetos SET

Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores (CMS)

1 - Pesquisa e desenvolvimento em novos materiais e sensores ambientais:

A linha de pesquisa desenvolve projetos de pesquisa em materiais semicondutores da família IV VI e V-VI, produzidas pela técnica de epitaxia de feixe molecular com o controle das dimensões em escala nanométrica, e materiais absorvedores e fotovoltaicos com potencial aplicação no desenvolvimento de sensores diversos para medição de grandezas ambientais. Atua também na simulação computacional de propriedades físicas e químicas de materiais.

2 - Pesquisa e desenvolvimento em materiais cerâmicos e de carbono avançados e absorvedores de radiação eletromagnética:

A linha de pesquisa realiza projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação em materiais absorvedores de radiação eletromagnética para aplicação como filtro eletromagnético ou blindagem eletromagnética na proteção de dispositivos eletrônicos embarcados em satélites; cerâmicas e seus compósitos à base de alumina, zircônia, perovskitas e cerâmicas covalentes, para aplicação nas áreas aeroespacial e ambiental; materiais de carbono avançados tais como diamantes policristalinos, nanodiamante e diamantes monocristalinos, obtidos por deposição química a partir da fase vapor, carbonos amorfos hidrogenados e carbono tipo diamante, obtidos por deposição química a partir da fase vapor incrementada por plasma, e nanotubos de carbono, grafenos, aerogéis de grafeno e outros nanocompósitos de carbono.

Projetos CMS

Engenharia de Sistemas, Qualidade e Gerenciamento de Sistemas Espaciais (SQG)

1 - Pesquisa e Estudos em Engenharia de Sistemas aplicada a Sistemas Espaciais:

Esta linha de pesquisa visa capacitar profissionais para conceber e especificar sistemas espaciais, bem como aperfeiçoar e padronizar métodos e procedimentos próprios à Engenharia de Sistemas. O processo de engenharia de sistemas contém, como centrais, os processos de arquitetura de sistemas e de verificação e validação de sistemas. A linha de pesquisa foca o estado da arte tanto do processo de arquitetura de sistemas espaciais, quanto dos desafios associados à complexidade de operar sistemas no espaço. Busca promover o estudo e proposição de métodos, processos, infraestrutura e ferramentas para a definição da arquitetura de produtos complexos. Os estudos e pesquisas promovidos compreendem desde a identificação das necessidades de stakeholders, passando pela concepção de missão, definição de requisitos de sistema, arquitetura funcional, arquitetura física, até o projeto detalhado de sistemas e sua operação no espaço. Uma das ênfases dessa linha de pesquisa situa-se no estudo e pesquisa de abordagens que integram o desenvolvimento do produto e das organizações (ou serviços) que implementam os processos do ciclo de vida do produto.

2 - Estudos em Gestão da Qualidade e Gestão de Projetos na Área Espacial:

A presente linha de pesquisa tem por objetivo gerar e difundir conhecimentos sobre gestão da qualidade e gestão de projetos, aplicados a projetos da área espacial, em todas as fases do ciclo de vida de sistemas espaciais. São desenvolvidos estudos em garantia da qualidade, gestão de projetos e controle da qualidade, em organizações públicas e empresas individuais, bem como em cadeias e redes de organizações e empresas. Referentemente à gestão de projetos, objetiva-se capacitar profissionais para a análise de missão de sistemas espaciais, considerando as possibilidades de filosofia de modelos e ciclos de vida de projetos. A partir desta perspectiva, explora-se a análise de trade-offs entre requisitos técnicos e programáticos de sistemas aeroespaciais, com ênfase em missões de plataformas orbitais. Referentemente à gestão da qualidade, entre os tópicos abordados incluem-se os arcabouços, práticas e ferramentas para o planejamento, controle e melhoria da qualidade, os sistemas de gestão da qualidade e os mecanismos de aprendizagem contínua. Especificamente, objetiva-se gerar e difundir metodologias de processos e conhecimentos sobre garantia do produto em projetos da área espacial, tendo como base o praticado no âmbito da organização NASA (National Aeronautics and Space Administration) e da cooperação europeia ECSS (European Cooperation for Space Standardization). O processo de Garantia do Produto (GP) constitui-se em uma função específica da disciplina de Gestão da Qualidade. Concentra-se no acompanhamento dos requisitos de confiabilidade, segurança e desempenho do produto, em todos os níveis da estrutura analítica de um sistema. No âmbito da linha de pesquisa, são desenvolvidos estudos e metodologias para aprimoramento do processo de GP, tais como a integração entre o Gerenciamento de Requisitos e o Controle de Configuração, em projetos da área espacial.