با توجه به پیشرفت های چشم گیری که در صنایع هوافضا در دهه های اخیر حاصل شده است، لزوم به کارگیری موادی با خواص ویژه و خاص را دو چندان می نماید. یک نمونه از این گونه مواد، موادی با خواص تابعی در یک جهت خاص است که برای نخستین با توسط دانشمندان مواد ژاپن ساخته شده اند. از همین رو، با توجه به محیط های دینامیکی سازه های هوافضایی تحلیل ارتعاشی به خصوص ارتعاشات آزاد و لزوم کنترل و بررسی اثرات کنترل سازه در چنین محیط هایی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. برای کنترل ارتعاشات روش های زیادی وجود دارد، که یکی از آن ها به کارگیری مواد پیزوالکتریک است. با توجه به آنچه که در بالا مطرح شد، هدف این پروژه بر روی بررسی ارتعاشات آزاد (فرکانس های طبیعی) یک ورق مستطیلی دارای لایه های پیزوالکتریک به عنوان سنسور و عملگر و همچنین تاثیر عوامل کنترلی بر روی چنین رفتاری متمرکز شده است. علاوه بر این، با توجه به اینکه ورق مستطیلی کاربردها و شرایط مرزی مختلفی را در صنعت دارد، برخی از شرایط مرزی لوی برای حل این مسئله در نظر گرفته شده است. لازم به ذکر است، بارهای درون صفحه ای خطی، یکی از حالت های متدوال بارگذاری هستند که اثرات آن ها بر روی فرکانس های طبیعی در این پایان نامه مد نظر بوده است. از همین رو، برای استخراج معادلات از میدان جابجایی ون کارمن استفاده شده است، و در نهایت معادله خطی شده برای چهار شرط مرزی مورد نظر با روش سری های توانی به صورت دقیق حل شده است. در ادامه پس از بررسی همگرایی روش حل، اثرات هوشمند سازی، ضخامت مختلف لایه های پیزوالکتریک و همچنین عامل کنترلی که بر دو مبنای تناسب مستقیم مثبت و منفی پتانسیل دو سر الکترود سنسور و عملگر در نظر گرفته شده اند، در شرایط مرزی مختلف تجزیه و تحلیل شده اند.

قمر انسلادوس زحل از اسرار آمیزترین نقاط منظومه شمسی است که تاکنون نیز کاوش زیادی روی آن صورت نگرفته. هدف از این پروژه طراحی مدار به قمر انسلادوس زحل و بهینه سازی مدار از لحاظ انرژی و زمان است. برای رسیدن به این هدف از مساله دو جسم در مکانیک مداری و روش پرکاربرد patched conic sections استفاده می گردد و طراحی مدار انجام می شود. در این پروژه ابتدا ماموریت های فضایی انجام گرفته در سال های اخیر مورد مطالعه قرار می گیرد و روش های انتقال بین سیاره ای و مانورهای موجود و همچنین مراحل طراحی مدار برای ماموریت های بین سیاره ای مورد بررسی قرار می گیرد. سپس متد نوینی برای طراحی مدار بهینه از لحاظ انرژی و زمان معرفی می شود. در طراحی مدار فرض می شود که فضاپیما با ایمپالس های لحظه ای در فضا حرکت می کند و این ایمپالس ها را نیز جز در مورد مدارهای بازگشتی، فقط در حضیض مدار هذلولی ملاقات با سیارات وارد می نماید. دلیل این تصمیم این است که هر افزایش سرعت فضاپیما در حضیض مدار ملاقات با سیارات بین راه به افزایش سرعت بزرگتری در بی نهایت منتهی می گردد. در ادامه با کمک نرم افزار matlab کدی نوشته می شود که تمام محاسبات مداری لازم را انجام دهد و با گرفتن ورودی های بازه پرتاب فضاپیما، حداکثر زمان سفر و حداکثر انرژی پرتابگر فضایی، مدار بهینه برای سفر یبن سیاره ای مورد نظر را طراحی نماید. در نهایت کد نوشته شده برای بازه پرتاب فضاپیمای کاسینی پیاده سازی می شود و تابع هدف به صورت مقدار انرژی مصرفی فضاپیما از لحظه جدایش از آخرین مرحله پرتابگر (مجموع ?v ها) انتخاب می گردد. مشاهده می شود که مدار بهینه محاسبه شده از طریق نرم افزار با دقت بالایی بر مدار فضاپیمای کاسینی منطبق است و مقدار انرژی محاسبه شده نیز همان انرژی فضاپیمای کاسینی است. همچنین مدار جدیدی بدست می آید که اگرچه نسبت به مدار کاسینی کمی مصرف انرژی بالاتری دارد ولی در عوض با پرتابگر فضایی بسیار ضعیفتری نیز می توان این ماموریت را انجام داد. این موضوع از آنجا اهمیت می یابد که در بسیاری از کشورها از جمله کشورمان ایران پرتابگرهای فضایی قدرتمندی وجود ندارد. در این حالت این کشورها می توانند با این روش حتی با پرتابگرهای فضایی ضعیف فضاپیما ها و کاوشگرهایی را به نقاط دور دست منظومه شمسی ارسال کنند.

امروزه زباله های فضایی دغدغه بزرگی برای کشورهای رده بالای تکنولوژیکی دنیا است و هدف از انجام این پروژه معرفی و دسته بندی زباله های فضایی و انواع روش های جمع آوری زباله های فضایی است که از میان روش های ذکر شده در متون این پایان نامه، روش جمع آوری ماهواره های از کار افتاده به وسیله مکانیزم بالن به طور کامل تفسیر و بررسی شده است و بهینه سازی جهت محاسبه قطر بهینه بالن از نظر هزینه ایده آل انجام شده است. از نرم افزار اس تی کی جهت شبیه سازی مدار های فضایی و حرکت اجسام در آن و از نرم افزار متلب جهت نوشتن کدهای محاسباتی برای محاسبه جرم، هزینه و حجم بالن که در ضمیمه الف این پایان نامه آورده شده، استفاده شده است. از این پروژه می توان به این نتیجه رسید که با استفاده از یک بالن با هزینه بهینه در یک ماهواره از کار افتاده، عمر آن ماهواره یا زباله به نصف یا کمتر از آن کاهش پیدا خواهد کرد.