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Estabilidad de un Módulo de Aterrizaje de Asteroide Flexible con Control de Aterrizaje

Autores: Yan, Weifeng; Feng, Ruoyu; Baoyin, Hexi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Estabilidad de un Módulo de Aterrizaje de Asteroide Flexible con Control de Aterrizaje


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Aterrizaje
Asteroides
Módulo de aterrizaje flexible
Estabilidad
Dinámica
Modelo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El aterrizaje estable en asteroides tiene un valor científico y económico considerable, pero está acompañado de enormes dificultades. Este documento propone un nuevo módulo de aterrizaje flexible adecuado para asteroides con microgravedad y superficie accidentada. Se introduce el modelo de gravedad con la red neuronal artificial y el modelo de superficie con el método de armónicos esféricos para establecer el entorno dinámico del asteroide objetivo. Se elaboran la dinámica flexible con el modelo de shell discreto, la colisión con el modelo de resorte-amortiguador y la fricción viscosa deslizante, y el acoplamiento rígido con el método de estabilización de violación de restricciones para el módulo de aterrizaje. Combinando el modelo del asteroide con la dinámica del módulo de aterrizaje, se presenta un escenario de aterrizaje exitoso del módulo. Se estudia la estabilidad de aterrizaje del módulo en la fase final de contacto no controlado a través de simulaciones masivas. Se encuentra que condiciones de contacto razonables pueden mejorar en gran medida la estabilidad de aterrizaje, y el módulo puede lograr un aterrizaje estable en el asteroide bajo una condición de contacto particular sin control. También se discute la comparación del módulo de aterrizaje flexible con el módulo rígido. Se concluye que el módulo de aterrizaje flexible tiene una mayor adaptabilidad y un menor riesgo en el aterrizaje en asteroides. Además, se proponen y prueban el controlador de actitud y el controlador de posición para la fase de descenso del módulo.

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