Desde la superficie marciana hasta su órbita baja en un vehículo reutilizable de una sola etapa-Carón
Autores: Gaffarel, Jérémie; Kadhum, Afrasiab; Fazaeli, Mohammad; Apostolidis, Dimitrios; Berger, Menno; Ciunaitis, Lukas; Helsdingen, Wieger; Landergren, Lasse; Lentner, Mateusz; Neeser, Jonathan; Trotta, Luca; Naeije, Marc
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desde la superficie marciana hasta su órbita baja en un vehículo reutilizable de una sola etapa-Carón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Colonización de Marte
Vehículo de lanzamiento
Tripulación
Carga
Estudio de viabilidad
Base en Marte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Con la colonización de Marte convirtiéndose en una realidad para el futuro cercano, es importante analizar cómo se puede transportar a la tripulación y la carga entre la Tierra y una colonia en Marte. Este artículo es un estudio de viabilidad y diseño de un vehículo de lanzamiento cuya misión es transportar a la tripulación y la carga desde la Órbita Baja de Marte hasta una colonia en la superficie marciana. Se ha seleccionado un cohete reutilizable de una sola etapa para cumplir con esta misión, cuyo nombre en código es Caronte. Se creó el perfil de misión de dicho vehículo, lo que llevó a un presupuesto de Delta-V de Máxima Permisibilidad de Crecimiento (MGA) de 6.2 km/s. Con el perfil de misión en mente, cada subsistema pasó por un diseño preliminar. Con la fiabilidad y la mantenibilidad en mente, los subsistemas fueron diseñados para redundancia y modularidad, y se incluyó un sistema de aborto para un nivel adicional de seguridad. El proceso de diseño iterativo resultó en un vehículo con una masa MGA de 198.7 toneladas, capaz de transportar 1200 kg de carga y una tripulación de 6 personas a una órbita de 500 km y de regreso. Se considera que el diseño preliminar del vehículo es seguro. Tras un análisis de árbol de fallos, se calcularon las probabilidades de Pérdida de Misión, Vehículo y Tripulación en un Solo Lanzamiento (SL-LOM, SL-LOV, SL-LOC) en 0.975%, 0.12% y 0.079%. Finalmente, a partir de las limitaciones del vehículo en la base, se ha reflexionado sobre la viabilidad del proyecto. Se considera que tal concepto es de gran interés solo cuando la base ya está operativa, debido a la infraestructura de lanzamiento y mantenimiento que requiere, así como la energía que necesita de la base marciana.
Descripción
Con la colonización de Marte convirtiéndose en una realidad para el futuro cercano, es importante analizar cómo se puede transportar a la tripulación y la carga entre la Tierra y una colonia en Marte. Este artículo es un estudio de viabilidad y diseño de un vehículo de lanzamiento cuya misión es transportar a la tripulación y la carga desde la Órbita Baja de Marte hasta una colonia en la superficie marciana. Se ha seleccionado un cohete reutilizable de una sola etapa para cumplir con esta misión, cuyo nombre en código es Caronte. Se creó el perfil de misión de dicho vehículo, lo que llevó a un presupuesto de Delta-V de Máxima Permisibilidad de Crecimiento (MGA) de 6.2 km/s. Con el perfil de misión en mente, cada subsistema pasó por un diseño preliminar. Con la fiabilidad y la mantenibilidad en mente, los subsistemas fueron diseñados para redundancia y modularidad, y se incluyó un sistema de aborto para un nivel adicional de seguridad. El proceso de diseño iterativo resultó en un vehículo con una masa MGA de 198.7 toneladas, capaz de transportar 1200 kg de carga y una tripulación de 6 personas a una órbita de 500 km y de regreso. Se considera que el diseño preliminar del vehículo es seguro. Tras un análisis de árbol de fallos, se calcularon las probabilidades de Pérdida de Misión, Vehículo y Tripulación en un Solo Lanzamiento (SL-LOM, SL-LOV, SL-LOC) en 0.975%, 0.12% y 0.079%. Finalmente, a partir de las limitaciones del vehículo en la base, se ha reflexionado sobre la viabilidad del proyecto. Se considera que tal concepto es de gran interés solo cuando la base ya está operativa, debido a la infraestructura de lanzamiento y mantenimiento que requiere, así como la energía que necesita de la base marciana.