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Las noticias anteriores se incluyen como información de fondo que me hizo pensar en la siguiente pregunta.
Para una misión similar de cubrir una distancia significativa llevando un paquete experimental/de observación determinado junto con un brazo robótico para recoger muestras, ¿cuáles serían las diferencias entre un rover construido para la Luna y uno similar construido para Marte?
¿Sería bastante sencillo hacer pequeños cambios en un rover construido para un cuerpo para optimizarlo para que funcione en el otro cuerpo, o hay problemas que terminarían haciendo que uno sea muy diferente del otro?
A los efectos de esta pregunta, llamemos al "rover" el equivalente del autobús de un satélite , y al paquete experimental y la robótica como la "carga útil", y supongamos que las cargas útiles son idénticas o al menos similares. Supongamos también que el terreno es igualmente "amigable para los vehículos móviles" en el sentido de que no hay rocas grandes ni pendientes extremas en ninguno de los casos. Sin embargo, puede haber diferencias en el regolito que no se pueden ignorar, ya que un cuerpo siempre ha tenido mucha más atmósfera que el otro.
¿Sería bastante sencillo hacer pequeños cambios en un rover construido para un cuerpo para optimizarlo para operar en el otro cuerpo?
¿Pequeña? No. Si diseña con ambos cuerpos en mente, haciéndolo modular donde sea necesario, entonces posiblemente lo sea, aunque el diseño sería subóptimo. Si diseñas para uno, te estás alejando bastante del otro.
En primer lugar, cuestiones de orientación. 3 segundos de ping son bastante manejables después del entrenamiento adecuado, para un control totalmente interactivo. Los minutos a horas en el caso de Mars requerirán una capacidad parcial de autoconducción o largos períodos de espera. De manera similar, el rover lunar en el lado cercano de la Luna puede comunicarse directamente con las estaciones terrestres. El marciano requerirá una radio extrañamente fuerte o un satélite de retransmisión.
A continuación, energía. El invierno marciano aún recibe suficiente luz solar para mantener los calentadores y evitar que las baterías se agoten, aunque en general la cantidad de luz solar es mucho menor. La luna tiene dos semanas de oscuridad total sin ni siquiera la delgada atmósfera para evitar que el espacio profundo absorba el calor de todo. Cambios de temperatura más violentos, noches mucho más profundas y largas, días mucho más brillantes y calurosos. Sistemas de gestión de energía y calor completamente diferentes. (... a menos que vaya con RTG. ¿En una embarcación comercial? ¿Está loco?)
Sorprendentemente, para aterrizar no es tan diferente . No empaques el paracaídas y el escudo térmico para la Luna. Skycrane basado en cohetes tendrá requisitos comparables para ambos. A menos que optes por un aterrizaje con bolsa de aire en Marte, que simplemente no es viable para la Luna.
El rover lunar operará en vacío total, por lo que toda la mecánica debe ser a prueba de vacío. Sin embargo, el rover marciano viajará a través del vacío durante mucho tiempo, por lo que, a menos que elija hacer que la cápsula de aterrizaje (escudo térmico/grúa aérea) sea hermética y esté mínimamente presurizada (¿a niveles marcianos?), tendrá que protegerla contra el vacío, al menos parcialmente. .
El regolito lunar es más abrasivo... pero en la gran escala de las cosas eso no es un problema tan grande a menos que quieras otro rover con más del 5000% de expectativa de vida excedida. Pero sin viento, no cuente con remolinos de polvo que limpien los paneles solares: el polvo OTOH solo volará y se asentará en los paneles si lo despierta. Así que estas consideraciones son bastante diferentes.
Queda por determinar cuánto se dejaría sin cambios, y si valdría la pena; por ejemplo, si un sistema debe ser más robusto para satisfacer las necesidades de un organismo, funcionará bien en el menos exigente, pero será más costoso de lo necesario. ¿Será más caro que desarrollar una versión dedicada más económica? Eso necesitaría un análisis en profundidad.
En resumen, la idea es técnicamente viable, pero su economía es cuestionable, y eso es desarrollar un rover para ambos cuerpos desde el primer momento. Si desarrolla para uno, luego trata de adaptarse para el otro, no obtendrá casi ningún ahorro.
Si bien podría diseñar una sonda espacial modular, considerando los costos de llevarla a la Luna o Marte, creo que sería más inteligente diseñar la sonda con un propósito completo para la misión. en realidad, el único beneficio posible para una sonda modular sería cualquier reducción en la probabilidad de perder una sonda en todas sus misiones debido a un diseño similar, si hay una reducción.
En primer lugar, la masa y el volumen de sus secciones itinerantes tendrán distintas envolventes para cada misión debido a las distancias y los requisitos aerodinámicos de Marte. Para que el costo de llevar el rover a la superficie, la masa y el volumen deben maximizarse, lo que demuestra que es poco probable que los dos puntos óptimos coincidan.
Además, también tendría que considerar cómo las diferentes químicas y la presencia de la atmósfera o las diferentes presiones afectan el tamaño y la masa de los experimentos científicos.
Además, los requisitos de comunicación y energía probablemente serán mayores para Marte. Energía más difícil de obtener en Marte, mayor ganancia y, por lo tanto, una antena más grande y menos eficiente que requiere más potencia.
Son literalmente dos mundos separados. La mejor pregunta puede ser ¿qué se puede lograr con un diseño modular para incluso persuadir a la consideración? Me parece que no se gana mucho más allá de la oportunidad de probar diseños que tienen puntos en común, lo que posiblemente reduzca la incertidumbre en el rendimiento. No creo que haya un beneficio de costo ya que un diseño modular útil puede ser más complejo y tener un desempeño más pobre que un diseño especialmente diseñado.
UH oh