Simulación Numérica del Entorno Polar Lunar: Implicaciones para el Desafío de Exploración de Rovers
Autores: Gan, Hong; Zhao, Chengxuan; Wei, Guangfei; Li, Xiongyao; Xia, Guojun; Zhang, Xiao; Shi, Jingjing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación Numérica del Entorno Polar Lunar: Implicaciones para el Desafío de Exploración de Rovers
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Regiones polares lunares
Exploración
Agua
Volátiles
Chang"E-7 de China
Rover
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Las regiones polares lunares son áreas clave para la exploración futura debido a la iluminación continua a largo plazo y las regiones persistentemente sombreadas que pueden atrapar fríamente abundante agua y otros volátiles. Sin embargo, el terreno complejo, la iluminación dinámica y el entorno de campo eléctrico inducido por el viento solar presentan múltiples desafíos para las misiones de investigación y muestreo polar. La Chang"E-7 (CE-7) de China explorará la región polar sur de la Luna en 2026. Uno de los objetivos científicos es perforar muestras en una amplia área con un rover para análisis in situ. Este estudio analiza las limitaciones de ingeniería de la condición de iluminación polar, las pendientes y el campo eléctrico para la selección de sitios de aterrizaje y muestreo. Luego, creamos un modelo 3D del rover lunar de la CE-7 en tres entornos operativos utilizando el Software de Interacción Plasma de Naves Espaciales, con el rover muestreando (i) en una superficie plana, (ii) en una sombra y (iii) cerca de un cráter de escala de metro bajo diferentes ángulos de altitud solar. Los resultados muestran que el rover puede cargarse a diferentes potenciales bajo los efectos combinados de los ángulos de incidencia del viento solar y los terrenos circundantes. Encontramos que un sitio favorable para el tránsito y/o muestreo del rover para la futura exploración polar se encuentra en la dirección de viento de un abultamiento (terrenos elevados positivamente, como el módulo de aterrizaje o rocas) o cráter, lo que causará un efecto de carga mínimo en el rover. Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para minimizar el riesgo de efectos de carga y guiar la exploración de la región polar lunar.
Descripción
Las regiones polares lunares son áreas clave para la exploración futura debido a la iluminación continua a largo plazo y las regiones persistentemente sombreadas que pueden atrapar fríamente abundante agua y otros volátiles. Sin embargo, el terreno complejo, la iluminación dinámica y el entorno de campo eléctrico inducido por el viento solar presentan múltiples desafíos para las misiones de investigación y muestreo polar. La Chang"E-7 (CE-7) de China explorará la región polar sur de la Luna en 2026. Uno de los objetivos científicos es perforar muestras en una amplia área con un rover para análisis in situ. Este estudio analiza las limitaciones de ingeniería de la condición de iluminación polar, las pendientes y el campo eléctrico para la selección de sitios de aterrizaje y muestreo. Luego, creamos un modelo 3D del rover lunar de la CE-7 en tres entornos operativos utilizando el Software de Interacción Plasma de Naves Espaciales, con el rover muestreando (i) en una superficie plana, (ii) en una sombra y (iii) cerca de un cráter de escala de metro bajo diferentes ángulos de altitud solar. Los resultados muestran que el rover puede cargarse a diferentes potenciales bajo los efectos combinados de los ángulos de incidencia del viento solar y los terrenos circundantes. Encontramos que un sitio favorable para el tránsito y/o muestreo del rover para la futura exploración polar se encuentra en la dirección de viento de un abultamiento (terrenos elevados positivamente, como el módulo de aterrizaje o rocas) o cráter, lo que causará un efecto de carga mínimo en el rover. Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para minimizar el riesgo de efectos de carga y guiar la exploración de la región polar lunar.