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Explorador tripulado de Marte

Esta obra de arte espacial, titulada The Next Stop, fue seleccionada por la ESA al discutir su programa Aurora . [1]

Los exploradores tripulados de Marte (también llamados exploradores tripulados de Marte [2] ) son exploradores de Marte destinados al transporte de personas en el planeta Marte, y han sido conceptualizados como parte de misiones humanas a ese planeta. [3] [4]

Existen dos tipos de vehículos exploradores tripulados: los despresurizados, para los que la tripulación debe llevar trajes espaciales, y los presurizados, para los que la tripulación debe trabajar sin traje espacial. Los vehículos exploradores presurizados se han concebido para viajes cortos desde una base en Marte, o pueden estar equipados como base móvil o laboratorio. [4]

Los exploradores tripulados de Marte son un componente de muchos diseños para una misión humana al planeta Marte . Por ejemplo, la propuesta de Misiones Humanas Austeras a Marte incluía dos exploradores en su módulo de aterrizaje de carga logística y de energía no tripulado. Cada explorador podría albergar una tripulación de dos personas en un entorno presurizado, con energía proveniente de un generador de radioisótopos Stirling . [3]

Ejemplos

Explorador de Marte con una persona en traje de Marte (NASA, 1995)
Exploradores presurizados para una expedición humana al planeta Marte
Base marciana "de cercanías" DRMA 5.0, que incluye un vehículo explorador presurizado para dos personas y un generador de radioisótopos Stirling de 5 kilovatios como fuente de energía. [3]

En la década de 1960, el diseño posterior al Mariner 4 para un Módulo de Excursión a Marte , por parte del Centro Marshall de Vuelos Espaciales , incluía una versión de carga que transportaba un Laboratorio Móvil presurizado para Marte, llamado MOLAB. [5] Una de las ideas para Molab era que aterrizara sobre sus ruedas, lo que se denominó un concepto de "rover primero". [4] MOLAB tenía un cilindro presurizado para que las tripulaciones operaran en un entorno de mangas de camisa incluso en una superficie extraterrestre. [4]

Mars One , un plan de colonización de Marte que pretendía ser financiado por un programa de televisión, planeaba un rover tripulado sin presurización capaz de viajar 80 km (50 millas). [6] Astrobotic Technology fue anunciado como un posible proveedor.

El Rover de exploración tripulado de Marte (MMER) ganó un premio de diseño en 2010. Algunas de sus características incluían capacidad para vivir a bordo, un cabrestante, una esclusa de aire y seis ruedas con núcleo de espuma. Presentaba una construcción modular para que pudiera ensamblarse a partir de piezas más pequeñas, y la fuente de energía sugerida eran baterías de radioisótopos. [7] Un ejemplo del uso de RTG es la nave espacial Cassini-Huygens , con un sistema de energía de radioisótopos que producía varios cientos de vatios de energía eléctrica. Produce esta cantidad de energía de forma continua con una disminución lenta a lo largo de décadas, y parte del calor emitido por la desintegración radiactiva se destina a la producción de electricidad y una cantidad mayor se irradia como residuo. [8]

En 2017, Park Brother's Concepts presentó su diseño Mars Rover, que presentaba un diseño de seis ruedas, una cabina cerrada y un concepto de laboratorio móvil. [9] El concepto de rover es un diseño que no es de la NASA, pero debutó en el Verano de Marte del Centro Espacial Kennedy y está respaldado por el objetivo de la agencia de llevar humanos a Marte a principios de la década de 2030. [9] La revista Car and Driver informó sobre este evento, apodando al rover un "Mars Car" y destacando los diseñadores y varias especificaciones del vehículo, como su tamaño. [2]

Un ejemplo de un diseño interno de la NASA para un rover es la versión con ruedas del Vehículo de Exploración Espacial , que tiene una versión para el espacio exterior. [9] [10] Una versión temprana del rover SEV fue probada en 2008 por la NASA en el desierto. [10] El SEV para misiones espaciales o itinerantes fue diseñado para soportar dos humanos durante 14 días, e incluiría un inodoro, logística para dormir y una versión tiene puertos para trajes para soportar EVAs. [10] [11] Otro concepto es una ventana que permite mirar objetos muy cerca del frente del rover pero en la superficie (hacia abajo y hacia el frente). [10]

Navegación

Las opciones para realizar un seguimiento de la ubicación a medida que el rover se mueve alrededor de Marte incluyen: [12]

La navegación en Marte es un tema importante para las misiones humanas al planeta. La navegación astronómica, utilizada durante más de 500 años en la Tierra, puede proporcionar una forma de localizar la superficie de Marte con una precisión de unos 100 metros (109 yardas). [12] La navegación es especialmente relevante para los exploradores, porque necesitan saber al menos aproximadamente dónde están y a dónde van a llegar a un destino. La navegación por estima fue el método utilizado por el explorador Sojourner de Mars Pathfinder para la navegación. [13]

Una red de satélites GPS para Marte implicaría una constelación de satélites en órbita alrededor de Marte, [14] pero una alternativa sería una red de pseudosatélites en la superficie. [13] Estos dispositivos tendrían que ser colocados con alta precisión, a menos que fueran autocalibrables. [13]

Diseño del Rover

La rueda de Curiosity dañada por el entorno marciano.

Un ejemplo de criterios para un rover tripulado de superficie de Marte fue expresado por la NASA en la variante de superficie del SEV antes mencionado, en desarrollo durante la década de 2010. [15] El diseño "Case for Mars" de la década de 1980 sugiere un rover de alcance medio con dos compartimentos, uno que podría despresurizarse y abrirse a la atmósfera de Marte, y un compartimento de conducción que podría permanecer presurizado durante este tiempo. [16] El mismo estudio también sugirió un rover más grande y de larga duración con orugas y brazos robóticos, además de otros tipos en ese concepto de misión tripulada a Marte. [17] El diseño de esclusas de aire, especialmente para EVA, es un área de estudio para rovers presurizados. [15]

Ideas de diseño para vehículos exploradores tripulados y/o presurizados: [15]

Posibles tecnologías adicionales:

En las misiones tripuladas a Marte, los exploradores a veces se agrupan bajo el término "elementos de la superficie de Marte". [18]

Rover sin presurizar

Rover marciano tipo buggy para astronautas con traje para Marte

Los vehículos exploradores marcianos sin presión requerirían que la tripulación usara trajes espaciales debido a su falta de aire, siendo funcionalmente similares al vehículo explorador lunar . Hay varias ventajas de tener un vehículo explorador sin presión en comparación con una variante presurizada, como un peso reducido. Un vehículo explorador presurizado pesaría más, lo que aumentaría los costos de combustible tanto en su lanzamiento a Marte como en el mayor uso de electricidad de un vehículo más grande. Los vehículos exploradores sin presión también podrían usarse para transportar carga hacia y desde una base o para transportar astronautas a un vehículo explorador presurizado más grande. [19]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Despegue de la Aurora: los primeros pasos de Europa hacia Marte, la Luna y más allá". ESA . ​​Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  2. ^ ab Fink, Greg (7 de junio de 2017). «Mars Car: Manned Mars Rover Concept Debuts at Kennedy Space Center». Car and Driver . Archivado desde el original el 18 de julio de 2018. Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  3. ^ abc Price, Hoppy; Hawkins, Alisa; Radcliffe, Torrey (16 de septiembre de 2009). «Austere Human Missions to Mars» (PDF) . NASA . Archivado desde el original (PDF) el 6 de febrero de 2010 . Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  4. ^ abcd Zakrajsek, James J.; McKissock, David B.; Woytach, Jeffrey M.; Zakrajsek, June F.; Oswald, Fred B.; et al. (2005). Exploration Rover Concepts and Development Challenges (PDF) . Primera Conferencia de Exploración Espacial de la AIAA, Orlando, Florida, 30 de enero–1 de febrero de 2005. AIAA–2005–2525 . Consultado el 22 de septiembre de 2018 – vía NASA.
  5. ^ Portree, David SF (25 de octubre de 2012). "Origen del módulo de aterrizaje tripulado en Marte con forma de Apolo (1966)". WIRED . Consultado el 4 de marzo de 2018 .
  6. ^ "Viabilidad de la misión". Mars One . Consultado el 6 de agosto de 2013 .
  7. ^ "El rover tripulado de Marte gana el premio Good Design Award". Dexigner . 13 de febrero de 2010 . Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  8. ^ Barber, Todd J. (23 de agosto de 2010). «Insider's Cassini: Power, Propulsion, and Andrew Ging». Misión Solsticio Cassini . Archivado desde el original el 2 de abril de 2012. Consultado el 20 de agosto de 2011 .
  9. ^ abc Vasquez, Robert. "Mars Car: Manned Mars Rover Concept Debuts at Kennedy Space Center". robertvasquez123.wordpress.com . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
  10. ^ abcd «Vehículo de exploración espacial multimisión». NASA . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
  11. ^ Orwig, Jessica (5 de enero de 2016). "Conduje el 'automóvil' de 6600 libras que la NASA diseñó para los astronautas en Marte, y nunca volveré a ver la exploración espacial de la misma manera". Business Insider . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
  12. ^ ab Malay, Benjamin P. (2001). «Navegación celestial en la superficie de Marte». Academia Naval de los Estados Unidos . Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2008. Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  13. ^ abc "Navegación del rover de Marte mediante matrices de pseudolitos con calibración automática de GPS". Stanford Aerospace Robotics Lab . 1 de noviembre de 2010. Consultado el 7 de marzo de 2018 .
  14. ^ Grip, Håvard Fjær; et al. (2019). «Sistema de control de vuelo para el helicóptero de Marte de la NASA» (PDF) . NASA . Archivado (PDF) del original el 28 de febrero de 2024. Consultado el 28 de febrero de 2024 .
  15. ^ abc "Concepto de vehículo de exploración espacial" (PDF) . NASA . 2010 . Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  16. ^ "Figura 3. Vehículo explorador de mediano alcance que muestra a dos astronautas recuperándose..." ResearchGate . Consultado el 17 de agosto de 2018 .
  17. ^ "Figura 4. Explorador de largo alcance con un complejo soporte vital de varias semanas..." ResearchGate . Consultado el 17 de agosto de 2018 .
  18. ^ Hunt, Charles D.; van Pelt, Michel O. (2004). "Comparación de los métodos de estimación de costes de la NASA y la ESA para misiones humanas a Marte" (PDF) . NASA . Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
  19. ^ Salotti, Prof. Jean Marc (2012). "ROVERS PRESURIZADOS O NO PRESURIZADOS PARA LA EXPLORACIÓN DE LA SUPERFICIE DE MARTE". Fundación Astronáutica Internacional . Consultado el 5 de mayo de 2022 .

Lectura adicional

Enlaces externos