El desafío Lunabótico de la NASA
Desde 2010, la competencia Lunabotics de la NASA ha brindado a estudiantes universitarios de todo el país la oportunidad de participar en el proceso de Ingeniería de Sistemas de la NASA para diseñar y construir una excavadora lunar robótica capaz de extraer regolito y simuladores de regolito helado.
Algunos de los resultados incluyen un plan de gestión del proyecto, un informe de divulgación pública, presentaciones y demostraciones, y un documento de ingeniería de sistemas. Las reglas y rúbricas evolucionan cada año para tener en cuenta los cambios en los objetivos de la misión del Programa Artemis y los avances en la tecnología disponible comercialmente. La competencia permite a la NASA recopilar y evaluar datos de diseño y operativos para futuras excavadoras y constructores robóticos. Las complejidades que los robots tendrán que dominar son las características abrasivas del simulador de regolito, los recursos necesarios para excavar y construir, las limitaciones de peso y tamaño del robot lunar y la capacidad de operar por control remoto (teleoperación) o mediante operaciones autónomas.
Durante más de una década, la NASA ha podido recopilar datos valiosos sobre el hardware de excavación necesario y los procesos de locomoción en la superficie que se pueden implementar mientras la agencia se prepara para regresar a la Luna a través del programa Artemis. Planeamos poner en marcha una infraestructura sostenible que nos permita explorar y estudiar más de la Luna que nunca antes y todo como preparación para la exploración humana de Marte . Para respaldar estos objetivos, los equipos participantes utilizarán el proceso de ingeniería de sistemas para diseñar y construir un prototipo de robot lunar para demostrar las tecnologías necesarias para una presencia humana sostenible en la Luna , y para construir esos elementos utilizando tecnologías de "Infraestructura para quedarse".
Se trata de un desafío virtual de dos semestres diseñado para educar a los estudiantes universitarios en la aplicación del proceso de ingeniería de sistemas de la NASA, que puede culminar con el diseño y la construcción de un prototipo de robot lunar. Los eventos son los siguientes:
Los desafíos
1. Plan de gestión del proyecto
2. Documento de ingeniería de sistemas
3. Informe de divulgación pública
4. Presentación y demostración (opcional)
5. Vídeo de prueba de vida
Para obtener más información, consulte la Guía de Lunabotics en https://www.nasa.gov/offices/education/centers/kennedy/technology/nasarmc.html
¿Por qué la Luna?
La Luna fue el primer lugar más allá de la Tierra al que los humanos intentaron llegar cuando comenzó la Era Espacial a fines de la década de 1950. Desde entonces, más de 100 exploradores robóticos de más de media docena de naciones han enviado naves espaciales a la Luna. Nueve misiones tripuladas han volado a la Luna y de regreso. La ex Unión Soviética registró los primeros éxitos con su programa Luna, comenzando con Luna 1 en 1959. La NASA siguió con una serie de naves espaciales robóticas Ranger y Surveyor que realizaron tareas cada vez más complejas que hicieron posible que los primeros seres humanos caminaran sobre la Luna en 1969. Veinticuatro humanos han viajado de la Tierra a la Luna. Doce caminaron sobre su superficie. El último humano visitó la superficie lunar en 1972 .
La NASA se beneficia directamente de este desafío al evaluar anualmente los diseños y datos de los estudiantes de la misma manera que lo hace con sus propios prototipos, menos frecuentes. Alentar la innovación en los diseños de los estudiantes aumenta el potencial de identificar soluciones inteligentes para los muchos desafíos inherentes a las futuras misiones Artemis. Los avances en la minería y la construcción fuera del planeta ofrecen nuevas posibilidades para las mismas actividades aquí en la Tierra , lo que amplía los beneficios más allá de la NASA. Estas industrias crearán una fuerza laboral preparada para liderar una nueva economía basada en el espacio y sumarán fuerza económica a nuestro país.
“La lunabótica es buena para la NASA, buena para Estados Unidos, buena para todos nosotros”
Sitio web de Lunabotics de la NASA
https://www.nasa.gov/offices/education/centers/kennedy/technology/nasarmc.html
Nuevos enfoques para la perforación y excavación en la Luna
https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2009-6431
Preparación para Marte: enfoque de “campo de pruebas” de la campaña Evolvable Mars
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7119274
Equipo de arquitectura de vuelos espaciales tripulados de la NASA: estrategias de exploración de la superficie lunar
https://ntrs.nasa.gov/citations/20120008182
Desafío del centenario de la NASA: hábitat impreso en 3D
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20170009010/downloads/20170009010.pdf
Puerto espacial lunar: construcción de plataformas de aterrizaje y lanzamiento lunares
https://commons.erau.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1017&context=spaceport-summit
HACIA LA FABRICACIÓN IN SITU DE DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS A PARTIR DE MATERIALES DE TIERRAS RARAS EXTRAÍDAS DE ASTEROIDES
https://robotics.estec.esa.int/i-SAIRAS/isairas2018/Papers/Session%2010c/1_iSAIRAS_Ellery_2018_final-11-40-Ellery-Alex.pdf
Resultados finales de la fase 3 del Desafío del Centenario de la NASA: Hábitat impreso en 3D
https://ntrs.nasa.gov/citations/20190032473
Una planta procesadora para producir combustible para cohetes a partir del hielo lunar
https://asmedigitalcollection.asme.org/IMECE/proceedings-abstract/IMECE2019/V006T06A108/1073266
Construcción robótica en la Lunahttps://ntrs.nasa.gov/api/citations/20210018912/downloads/Design%20for%20Robotic%20Construction%20on%20the%20Moon%20ISU%20SSP%2021%20STRIVES.pdf
ISRU: La economía del basalto.
https://www.researchgate.net/profile/Rodrigo-Romo-2/publication/322567782_ISRU_The_Basalt_Economy/links/5a5fff9c458515b4377b89cb/ISRU-The-Basalt-Economy.pdf
RASSOR - Robot de operaciones de sistemas de superficie avanzados Regolith
https://ntrs.nasa.gov/citations/20150022134
Construcción de una plataforma de despegue y aterrizaje vertical utilizando materiales in situ
http://ssi.org/2010/SM14-proceedings/Building-a-Vertical-Take-Off-and-Landing-Pad-using-in-situ-Materials-Hintze.pdf
Estudio de planificación de la utilización de recursos in situ (ISRU) de Mars Water (M-WIP)
https://mepag.jpl.nasa.gov/reports/Mars_Water_ISRU_Study.pdf
Puesta en marcha rápida y asequible de la industria espacial y de la civilización del sistema solar
https://arxiv.org/abs/1612.03238
Construcción Aditiva con Emplazamiento Móvil (ACME)
https://www.researchgate.net/profile/Rodrigo-Romo-2/publication/322567924_Additive_Construction_with_Mobile_Emplacement_ACME/links/5a5ffe7faca2727352458863/Additive-Construction-with-Mobile-Emplacement-ACME.pdf
Una revisión de los conceptos de minería extraterrestre
https://ntrs.nasa.gov/citations/20120008777