Proyecto EMM-REDES LD: Diseño de un Analizador de Polvo Cargado para la Exploración Lunar
Autores: Scaccabarozzi, Diego; Ahmed, Abdelrahman Mohamed Ragab M.; Appiani, Andrea; Saggin, Bortolino; Porto, Carmen; Esposito, Francesca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Proyecto EMM-REDES LD: Diseño de un Analizador de Polvo Cargado para la Exploración Lunar
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Elementos de detección
Polvo lunar
REJILLAS LD
Parámetros geométricos de la rejilla
Carga inducida
Rendimiento electrostático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta un diseño comparativo de los elementos de detección para el Sistema de Rejilla de Polvo Lunar (LD GRIDS), un analizador de polvo concebido para medir partículas cargadas en futuras misiones lunares. LD GRIDS reemplaza los electrodos tradicionales con rejillas conductoras continuas, es decir, los elementos de detección del instrumento, que son capaces de recolectar carga inducida cuando las partículas cargadas pasan a través de ellas. La investigación se centra en evaluar la influencia de varios parámetros geométricos de la rejilla (tamaño, grosor y patrones) en el rendimiento del sensor, ya sea desde una perspectiva eléctrica o mecánica. Todas las simulaciones se llevaron a cabo utilizando software de modelado numérico disponible en el mercado, donde se examinaron la simulación electrostática (es decir, el rendimiento de inducción), el análisis modal y las respuestas estructurales cuasi-estáticas bajo una carga cuasi-estática de alta aceleración. Los resultados indican que, si bien las rejillas con patrones redondos tienden a producir una mayor carga inducida, también experimentan mayores tensiones localizadas en comparación con las de patrón cuadrado. Además, el tamaño de la rejilla no afecta significativamente la sensibilidad del instrumento, mientras que aumentar el grosor de la rejilla reduce significativamente las tensiones máximas, con solo efectos menores en el rendimiento electrostático. En general, los hallazgos proporcionaron valiosos conocimientos para optimizar el diseño de LD GRIDS, con el objetivo de equilibrar la sensibilidad electrostática o la resistencia mecánica, enfrentándose al duro entorno lunar.
Descripción
Este trabajo presenta un diseño comparativo de los elementos de detección para el Sistema de Rejilla de Polvo Lunar (LD GRIDS), un analizador de polvo concebido para medir partículas cargadas en futuras misiones lunares. LD GRIDS reemplaza los electrodos tradicionales con rejillas conductoras continuas, es decir, los elementos de detección del instrumento, que son capaces de recolectar carga inducida cuando las partículas cargadas pasan a través de ellas. La investigación se centra en evaluar la influencia de varios parámetros geométricos de la rejilla (tamaño, grosor y patrones) en el rendimiento del sensor, ya sea desde una perspectiva eléctrica o mecánica. Todas las simulaciones se llevaron a cabo utilizando software de modelado numérico disponible en el mercado, donde se examinaron la simulación electrostática (es decir, el rendimiento de inducción), el análisis modal y las respuestas estructurales cuasi-estáticas bajo una carga cuasi-estática de alta aceleración. Los resultados indican que, si bien las rejillas con patrones redondos tienden a producir una mayor carga inducida, también experimentan mayores tensiones localizadas en comparación con las de patrón cuadrado. Además, el tamaño de la rejilla no afecta significativamente la sensibilidad del instrumento, mientras que aumentar el grosor de la rejilla reduce significativamente las tensiones máximas, con solo efectos menores en el rendimiento electrostático. En general, los hallazgos proporcionaron valiosos conocimientos para optimizar el diseño de LD GRIDS, con el objetivo de equilibrar la sensibilidad electrostática o la resistencia mecánica, enfrentándose al duro entorno lunar.