Análisis de la Influencia de la Interacción Tether-Suelo en la Trayectoria de Adherencia del Detector de Cuerpos Celestes Pequeños
Autores: Pei, Yuyan; Yang, Yu; Wei, Guoning; Li, Yanchen; Tian, Hao; Zhao, Yang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de la Influencia de la Interacción Tether-Suelo en la Trayectoria de Adherencia del Detector de Cuerpos Celestes Pequeños
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Formación de naves espaciales
Cuerdas
Cuerpos celestes
Colisión
Modelo
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La formación de naves espaciales multi-tethered se refiere a un grupo de naves espaciales que están conectadas por cuerdas. Estas naves espaciales trabajan juntas para realizar tareas, como rodear y capturar pequeños cuerpos celestes. Cuando la formación de naves espaciales multi-tethered está en el proceso de rodear y capturar pequeños cuerpos celestes, existe un riesgo significativo de que las cuerdas colisionen con el suelo (o material superficial) del pequeño cuerpo celeste. Tal colisión puede afectar la trayectoria del detector de pequeños cuerpos celestes. Para abordar este problema, se ha propuesto un modelo dinámico acoplado. Este modelo tiene en cuenta la interacción entre las cuerdas y el suelo del pequeño cuerpo celeste. Se utiliza el método de elementos discretos para establecer el modelo de suelo del asteroide, y el sistema de naves espaciales multi-cuerdas se simplifica en un sistema de dos naves espaciales. El modelo del detector se establece utilizando el cuaternión dual, y el modelo de la cuerda se establece utilizando el modelo de varilla de cadena combinado con el método de elementos finitos. Finalmente, se lleva a cabo una prueba de simulación de múltiples condiciones. Los resultados muestran que la influencia del acoplamiento cuerda-suelo en la trayectoria del detector se refleja principalmente en el desplazamiento del detector a lo largo de la dirección axial de la cuerda.
Descripción
La formación de naves espaciales multi-tethered se refiere a un grupo de naves espaciales que están conectadas por cuerdas. Estas naves espaciales trabajan juntas para realizar tareas, como rodear y capturar pequeños cuerpos celestes. Cuando la formación de naves espaciales multi-tethered está en el proceso de rodear y capturar pequeños cuerpos celestes, existe un riesgo significativo de que las cuerdas colisionen con el suelo (o material superficial) del pequeño cuerpo celeste. Tal colisión puede afectar la trayectoria del detector de pequeños cuerpos celestes. Para abordar este problema, se ha propuesto un modelo dinámico acoplado. Este modelo tiene en cuenta la interacción entre las cuerdas y el suelo del pequeño cuerpo celeste. Se utiliza el método de elementos discretos para establecer el modelo de suelo del asteroide, y el sistema de naves espaciales multi-cuerdas se simplifica en un sistema de dos naves espaciales. El modelo del detector se establece utilizando el cuaternión dual, y el modelo de la cuerda se establece utilizando el modelo de varilla de cadena combinado con el método de elementos finitos. Finalmente, se lleva a cabo una prueba de simulación de múltiples condiciones. Los resultados muestran que la influencia del acoplamiento cuerda-suelo en la trayectoria del detector se refleja principalmente en el desplazamiento del detector a lo largo de la dirección axial de la cuerda.