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INTRODUÇÃO Este trabalho apresenta os primeiros passos de pesquisa na área de aplicação da energia nuclear no espaço com foco em propulsão nuclear espacial. Estes passos estão manifestados em três ações laboratoriais. Laboratório de Ciclos Térmicos, no qual projeta-se um ciclo Brayton a gás em torno de uma turbina NOELLE 60290, relacionado com as fig. (a), (b), (c), (d) e (e). Laboratório de Tubos de Calor, no qual serão testados e construídos tubos de calor e seus arranjos, mostrado nas fig. (f), (g), (h) e (i). Laboratório Computacional de Tecnologia Nuclear, no qual serão desenvolvidas metodologias de cálculo computacional que permitirão desenvolver conceitos de núcleos de reatores para aplicação espacial. VISÃO PROSPECTIVA “The Navigation of the Solar System requires for its successful accomplishment on the disintegration of atomic matter.” LABORATÓRIO COMPUTACIONAL DE TECNOLOGIA NUCLEAR Definição de opções para o estabelecimento de conceitos de: Núcleo do reator; Tipo de combustível; Enriquecimento e geometria; Níveis de potência desejados; Blindagens; e Controle de reatividade. Recursos computacionais adequados para o início desta avaliação existem no Laboratório de Engenharia Virtual (ENU + EFA). Abstract This paper presents an account of the initial nuclear space propulsion activities at the Institute for Advanced Studies. At this point two laboratories have been assembled: one for heat pipe construction and testing and another one for thermal cycle analysis. It has also started the design of a thermal loop to study heat extraction and electricity generation in a NEP, the development of a dynamic mathematical model to represent this thermal loop, the selection of gas mixtures as working fluids to the thermal cycle, the production of two heat pipes for properties measurements and to establish design criteria to assemble heat pipes to be used as a heat rejection system. For the reactor core area a review of the core concepts proposed in other countries for space applications was initiated. This review will enable the choice of a core concept suitable to Brazilian needs in space. Lamartine Nogueira Frutuoso Guimarães, Jamil Alves do Nascimento e Giannino Ponchio Camillo Instituto de Estudos Avançados /CTA - São José dos Campos - SP PROPULSÃO NUCLEAR ESPACIAL NO BRASIL COMENTÁRIOS FINAIS Realizar navegação no espaço sideral significa: Ter a capacidade de buscar materiais essenciais no espaço que ajudem o homem a viver do próprio espaço; Utilizar a tecnologia de propulsão nuclear espacial para a construção de um rebocador autônomo de satélites e carga; Aproveitar os subprodutos advindos deste desenvolvimento; e Garantir fontes de materiais estratégicos existentes no espaço profundo. O reator espacial é um reator rápido de pequeno porte, refrigerado à gás. A ENU tem experiência no estabelecimento de conceitos de reatores rápidos. (de João Carlos Vitor Garcia, Álvaro Alberto – A Ciência do Brasil) (a) (c) (b) (e) (d) (f) (i) (h) (g) (j) Robert H. Goddard,1907. Este encontro é mais do que uma casualidade histórica, é o marco zero da propulsão nuclear espacial brasileira. Fig. (j) mostra encontro histórico de Santos Dumont com Álvaro Alberto, em 12 de novembro de 1918.

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INTRODUÇÃOEste trabalho apresenta os primeiros passos de pesquisa na área de aplicação da energia nuclear no espaço com foco em propulsão nuclear espacial.Estes passos estão manifestados em três ações laboratoriais.�Laboratório de Ciclos Térmicos, no qual projeta-se um ciclo Brayton a gás em torno de uma turbina NOELLE 60290, relacionado com as fig. (a), (b), (c), (d) e (e). �Laboratório de Tubos de Calor, no qual serão testados e construídos tubos de calor e seus arranjos, mostrado nas fig. (f), (g), (h) e (i). �Laboratório Computacional de Tecnologia Nuclear, no qual serão desenvolvidas metodologias de cálculo computacional que permitirão desenvolver conceitos de núcleos de reatores para aplicação espacial.

VISÃO PROSPECTIVA

“The Navigation of the Solar System requires for its successful accomplishment on the disintegration of atomic matter.”

LABORATÓRIO COMPUTACIONAL DE TECNOLOGIA NUCLEAR�Definição de opções para o estabelecimento de conceitos de:

�Núcleo do reator;�Tipo de combustível;�Enriquecimento e geometria;�Níveis de potência desejados;�Blindagens; e�Controle de reatividade.

�Recursos computacionais adequados para o início desta avaliação existem no Laboratório de Engenharia Virtual (ENU + EFA).

AbstractThis paper presents an account of the initial nuclear space propulsion activities at the Institute for Advanced Studies. At this point two laboratories have been assembled: one for heat pipe

construction and testing and another one for thermal cycle analysis. It has also started the design of a thermal loop to study heat extraction and electricity generation in a NEP, the development of a dynamic mathematical model to represent this thermal loop, the selection of gas mixtures as working fluids to the thermal cycle, the production of two heat pipes for properties measurements and to establish design criteria to assemble heat pipes to be used as a heat rejection system. For the reactor core area a review of the core concepts proposed in other countries for space applications was initiated. This review will enable the choice of a core concept suitable to Brazilian needs in space.

Lamartine Nogueira Frutuoso Guimarães, Jamil Alves do Nascimento e Giannino Ponchio Camillo

Instituto de Estudos Avançados /CTA - São José dos Campos - SP

PROPULSÃO NUCLEAR ESPACIAL NO BRASIL

COMENTÁRIOS FINAIS�Realizar navegação no espaço sideral significa:

�Ter a capacidade de buscar materiais essenciais no espaço que ajudem o homem a viver do próprio espaço; �Utilizar a tecnologia de propulsão nuclear espacial para a construção de um rebocador autônomo de satélites e carga;�Aproveitar os subprodutos advindos deste desenvolvimento; e �Garantir fontes de materiais estratégicos existentes no espaço profundo.

�O reator espacial é um reator rápido de pequeno porte, refrigerado à gás. A ENU tem experiência no estabelecimento de conceitos de reatores rápidos.

(de João Carlos Vitor Garcia, Álvaro Alberto – A Ciência do Brasil)

(a)

(c)

(b)

(e)

(d)

(f)

(i)(h)

(g)

(j)

Robert H. Goddard,1907.

Este encontro é mais do que uma casualidade histórica, é o marco zero da propulsão nuclear espacial brasileira.

Fig. (j) mostra encontro histórico de Santos Dumont com Álvaro Alberto, em 12 de novembro de 1918.