La modularidad está despegando en múltiples sentidos en la exploración espacial. Se supone que el diseño de la futura estación espacial «Lunar Gateway» será modular, con módulos suministrados por diferentes organizaciones. Para extender esta idea a los rovers terrestres, investigadores de la agencia espacial alemana (DLR) desarrollaron una arquitectura donde un único rover modular podría ser responsable tanto de la exploración como del transporte de cargas útiles alrededor de la Luna o Marte. El estudio se publicó en Acta Astronautica.
La arquitectura en sí es bastante simple: un rover se encarga de transportar cargas útiles especializadas, todas las cuales utilizan una conexión mecánica estandarizada que permite el flujo de electricidad y fluidos entre el rover y la carga útil. Esta conexión también permite al rover arrastrar la carga útil hasta donde se necesite y conectarla a otras infraestructuras de la zona. Las cargas útiles podrían variar según las necesidades. Podrían ser una fuente de alimentación, un conjunto de instrumentos científicos o incluso accesorios de construcción como una pala o una retroexcavadora.
Un ejemplo típico de uso para este tipo de infraestructura es la extracción de agua en la Luna. Los rovers, derivados del concepto TransRoPorter (TRP), desarrollado originalmente en el DLR, se encargarían de explorar dónde podría existir hielo de agua. Posteriormente, podrían transportar el equipo necesario, en forma de cargas útiles, a cualquier hielo que descubrieran. También podrían utilizarse para trasladar el hielo de agua desde la zona de extracción a lugares donde se pudiera aprovechar mejor, como fábricas de combustible para cohetes o hábitats para astronautas.
Todo esto es mucho más sencillo con conectores e interfaces de comunicación y control estandarizados. Sin embargo, quizás la parte más importante de esta arquitectura sean los propios rovers, por lo que el investigador decidió simular varias configuraciones diferentes de cómo podrían moverse e interactuar con las cargas útiles.
Todos los rovers eran un sistema de locomoción «híbrido», en el que las ruedas se colocaban en el extremo de largas patas articuladas. Esta configuración presenta algunas ventajas sobre sistemas híbridos alternativos, como el utilizado en Curiosity; quizás la más importante para el contexto de esta arquitectura es que la configuración TRP es más rápida.
En la simulación, se tuvieron en cuenta muchas otras variables. Una de las más importantes fue si las ruedas se controlaban de forma que todo un lado se moviera en serie o si una rueda de cada lado se controlaba con otra (en paralelo). Otras variables incluyeron la configuración de las patas, la presencia o no de carga útil y el tipo de pendiente y superficie por la que debía moverse el rover.
Tras más de 1500 simulaciones, algunas decisiones de diseño críticas comenzaron a destacarse. No hubo un ganador claro, ya que las opciones implicaban compensaciones. Métricas como el par motor y la distancia al suelo fueron las más afectadas por la configuración del róver, y algunas provocaron resultados inaceptables en cualquiera de estos valores. La estabilidad del sistema se mantuvo relativamente constante independientemente de las decisiones de diseño, y el consumo de energía pareció variar más con la presencia (o ausencia) de una carga útil, independientemente de la configuración del róver.
El artículo representa un nuevo avance en el desarrollo a largo plazo de los róveres con patas del DLR para la exploración espacial. A medida que los róveres se utilizan para algo más que la exploración y se convierten en un aspecto clave de las obras de infraestructura para nuevas colonias extraterrestres, comprender la mejor configuración para una implementación determinada será crucial. Y la capacidad de cambiar entre diferentes configuraciones según el contexto podría serlo aún más. Si bien no hay planes actuales para lanzar estos exploradores fuera del planeta, oficialmente han dado otro paso hacia estar listos cuando finalmente se les solicite hacerlo.
Con información de Acta Astronautica
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