Questa tesi riporta un lavoro di ottimizzazione di traiettoria spaziale per missioni di trasporto di asteroidi in orbita cycler Terra-Marte. Il procedimento si basa sui metodi indiretti, applicati alla teoria del controllo ottimale. Questo approccio è ideale per studiare missioni che trattano traiettorie spaziali a bassa spinta continua con l'utilizzo di flyby multipli. In particolare, oltre ad aver sviluppato una procedura standard per la realizzazione di queste traiettorie complesse, si sono progettate le missioni di trasporto di tre asteroidi in orbita cycler Terra-Marte S1L1, dal punto di vista della meccanica del volo e della propulsione. La motivazione più importante che sta alla base di questo lavoro, e della sua tematica in generale, è quella di fornire una possibile strategia di protezione dalle radiazioni per le future missioni umane verso Marte; tale funzione verrebbe rivestita dagli asteroidi trasportati in orbita cycler, i quali fornirebbero riparo e materiale di protezione per gli astronauti in viaggio..