Ethan Schaler
Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA
Queremos construir el primer sistema ferroviario lunar, que proporcionará un transporte de carga útil confiable, autónomo y eficiente en la Luna. Un sistema de transporte robótico duradero y de larga duración será fundamental para las operaciones diarias de una base lunar sostenible en la década de 2030, como se prevé en el plan Luna a Marte de la NASA y conceptos de misión como Robotic Lunar Surface Operations 2 (RLSO2), para:
— Transporte de regolito extraído para consumibles ISRU (H2O, LOX, LH2) o construcción
— Transportar cargas útiles alrededor de la base lunar y hacia/desde zonas de aterrizaje u otros puestos avanzados.
Proponemos desarrollar FLOAT (Levitación flexible sobre una vía) para satisfacer estas necesidades de transporte.
El sistema FLOAT emplea robots magnéticos sin motor que levitan sobre una pista de película flexible de 3 capas: una capa de grafito permite a los robots flotar pasivamente sobre las pistas usando levitación diamagnética, una capa de circuito flexible genera empuje electromagnético para propulsar de forma controlable.
robots a lo largo de las vías, y una capa de panel solar de película delgada opcional genera energía para la base cuando está expuesta a la luz del sol. Los robots FLOAT no tienen partes móviles y levitan sobre la pista para minimizar la abrasión/desgaste del polvo lunar, a diferencia de los robots lunares con ruedas, patas u orugas.
Las vías FLOAT se extienden directamente sobre el regolito lunar para evitar construcciones importantes en el lugar, a diferencia de las carreteras, ferrocarriles o teleféricos convencionales. Los robots FLOAT individuales podrán transportar cargas útiles de diferentes formas y tamaños (>30 kg/m^2) a velocidades útiles (>0,5 m/s), y un sistema FLOAT a gran escala será capaz de moverse hasta 100.000 s. kg de regolito / carga útil varios kilómetros por día. FLOAT operará de forma autónoma en el polvoriento e inhóspito entorno lunar con una mínima preparación del sitio, y su red de pistas se puede enrollar/reconfigurar con el tiempo para adaptarse a los requisitos cambiantes de la misión de la base lunar.
En la Fase 2, continuaremos eliminando los riesgos relacionados con la fabricación, implementación, control y operación a largo plazo de robots a escala de metros/pistas a escala de kilómetros que apoyan las actividades de exploración humana (HEO) en la Luna, logrando lo siguiente tareas clave:
— Diseñar, fabricar y probar una serie de prototipos de robot/vía a subescala, que culmina con una demostración en un banco de pruebas analógico lunar (que incluye probar varias estrategias de preparación del sitio y despliegue de la vía).
— Investigar los impactos de los efectos ambientales (por ejemplo, temperatura, radiación, carga, contaminación por simulantes de regolito lunar, etc.) en el rendimiento y la longevidad del sistema.
— Investigar/definir una hoja de ruta tecnológica para abordar las brechas tecnológicas y la capacidad de fabricación madura para hardware crítico (por ejemplo, matrices magnéticas de gran superficie con dominios magnéticos de escala mm y placas de circuitos flexibles de gran superficie).
— Continuar perfeccionando las simulaciones de los diseños del sistema FLOAT con mayor fidelidad, para proporcionar estimaciones de rendimiento mejoradas bajo el concepto de misión RLSO2. También aprovecharemos estos prototipos de subescala para explorar oportunidades para demostraciones de tecnología de seguimiento en vuelos suborbitales (a través de Flight Opportunities / TechFlights) o demostraciones de tecnología lunar (a través de módulos de aterrizaje LSII / CLPS)
Selección Fase I 2024
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