Científicos e ingenieros lunares diseñan explorador de cuevas lunares


Las cuevas lunares no solo son un registro geológicamente prístino de la historia de la luna, sino que también podrían proporcionar un hogar seguro para futuros exploradores humanos. Sobre la base de la llamada OSIP de ESA Discovery y el desafío SysNova, la ESA reunió a un espectro de más de 60 expertos en muchas áreas diferentes de la ciencia y la ingeniería para diseñar una misión para ingresar a un pozo en la superficie de la luna y explorar la entrada a una cueva lunar.

La luna está salpicada de pozos que, según los científicos, podrían conducir a enormes túneles subterráneos. Pero nunca se ha enviado una misión espacial para explorar lo que podría haber dentro.

«Una vista del interior de una cueva lunar sería una verdadera exploración: revelaría información científica inesperada», dice Francesco Sauro, científico de cuevas y experto en tubos de lava planetaria, así como director del curso técnico de ESA CAVES y PANGAEA.

La ESA puso en marcha una misión de este tipo en 2019, cuando el elemento Discovery de las actividades básicas de la ESA lanzó una convocatoria pública de Open Space Innovation Platform (OSIP) para obtener ideas para detectar, cartografiar y explorar cuevas lunares. Se eligieron cinco ideas para estudiarlas con más detalle a través de un desafío ESA Discovery SysNova, cada una de las cuales aborda una fase diferente de una misión potencial.

Más recientemente, los dos estudios ganadores de SysNova, RoboCrane y Daedalus, se unieron y ampliaron en un plan de misión completo a través de la Instalación de diseño concurrente (CDF) de la ESA. La misión usaría una grúa robótica (RoboCrane) para bajar a un explorador de cuevas (Daedalus) a un pozo lunar. En su camino hacia abajo, Daedalus exploraría y documentaría la entrada a la cueva, antes de mapear la parte más cercana de la cueva en el fondo.

«La campaña OSIP y el desafío SysNova allanaron el camino para el análisis de la misión CDF», explica Loredana Bessone, directora del proyecto CAVES y PANGEA y oficial técnica de los estudios. «Nos permitieron identificar el interés en las misiones de cuevas lunares de la industria y los institutos de investigación europeos y canadienses, además de revelar su experiencia. Permitieron que la industria y la academia enfrentaran los desafíos de tales misiones y aprendieran de los científicos de cuevas lunares sobre las limitaciones y oportunidades. y posibles escenarios de misión».

Hay mucho que pensar al diseñar una misión espacial; Al reunir a expertos de muchas áreas diferentes de la ciencia y la ingeniería, incluidos especialistas de los equipos de RoboCrane y Daedalus, así como expertos de la ESA, este estudio CDF mucho más grande de lo habitual arrojó una visión completa de una misión de exploración de cuevas lunares. . Confirmó que la misión es factible y sería científicamente muy interesante.

La misión podría lanzarse en un Ariane 6 en 2033 como muy pronto, y utilizaría el European Large Logistic Lander (EL3) para llegar a la superficie de la luna. Tendría como objetivo el pozo de Marius Hills y duraría quince días, el equivalente a un día en la Luna.

Los expertos que participaron en el estudio de CDF idearon diseños aproximados para el rover que llevaría el equipo al pozo, así como diseños concretos para RoboCrane y Daedalus. También estudiaron el entorno del pozo, crearon modelos del subsuelo de la luna y los elementos de la misión, generaron hojas de ruta para desarrollar las tecnologías que se necesitarán para que la misión sea un éxito y evaluaron los principales desafíos que enfrentará la misión.

«Una misión como esta requeriría el desarrollo de tecnologías innovadoras, alentando al sector espacial a desarrollar nuevas soluciones en comparación con las misiones lunares anteriores», explica Francesco. «Este avance tecnológico sería un gran paso adelante para la exploración lunar y marciana».

El progreso que se ha logrado hasta ahora coloca a la ESA en la primera línea para impulsar la exploración espacial más allá de la superficie de la luna y hacia su subsuelo. Pero aún queda mucho por hacer en la próxima década para hacer posible tal misión.

Los equipos detrás de RoboCrane y Daedalus continúan trabajando en sus ideas. Dirigidos por la Universidad de Oviedo, los investigadores de RoboCrane publicaron un artículo en diciembre de 2021 que describe su sistema para proporcionar un enlace de energía y comunicación entre la superficie lunar y las cuevas lunares para robots de exploración.

“La misión deberá definirse aún más detalladamente durante los próximos años”, dice Loredana. «Será necesario describir el rover que llevará a RoboCrane y Daedalus al pozo, y se requerirá un campo de pruebas lunar para probar las técnicas planificadas para la misión».

Se ha establecido un «Equipo temático» compuesto por 17 expertos de universidades e institutos de investigación de Europa y Canadá para apoyar a la ESA en el desarrollo de una estrategia que incluye cuevas lunares en el marco de la exploración lunar europea. El Equipo está organizando una conferencia sobre cuevas planetarias para 2023, donde un grupo internacional de científicos e ingenieros impulsará la necesidad de una misión en cuevas lunares en la próxima década.

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