Navegando a la luna desde la órbita [cerrado]

En resumen: mi objetivo es obtener conocimiento sobre los viajes generales en el espacio y la navegación a un objeto determinado, literalmente con tecnología de "bajo costo".

Mi principal interés es cómo controlar y mover un dispositivo en el espacio, no sobre cómo llegar a la órbita o al espacio, supongamos que, por simplicidad, sería posible viajar "a cuestas" en otra cosa que suba allí, y el dispositivo es expulsado en un cierto punto. Supongamos que en el mismo punto se despliega un satélite comercial. A partir de ahí, el desafío sería viajar a la luna, de una forma, por supuesto.

La carga útil se estima muy baja, alrededor de 1 kg de comunicación, sensores y energía para subir allí, y no más. El dispositivo simplemente tendría que aterrizar en la luna, sin un lugar determinado u otros parámetros, simplemente aterrizar allí y transmitir de regreso a la tierra.

¿Cuáles serían las cosas absolutamente necesarias para tener a bordo para llegar allí? ¿Y cómo es posible navegar en el espacio? Sospecho que el motor tendría que ser algún tipo de dispositivo propulsado por cohetes, o he visto otras cosas como propulsores de iones.

¿Qué tipo de transmisor podría regresar a la Tierra desde la Luna? Digamos tasas de datos muy bajas, por ejemplo, de sensores de temperatura o similares

También queda la pregunta de si este es un objetivo muy difícil en términos de electrónica; por ejemplo, ¿se necesitan componentes especiales (como FPGA extra rápidos/precisos o cosas sensoriales).

Pedir un diseño completo de nave espacial parece terriblemente amplio. Has preguntado sobre motores, sistemas de comunicación, tren de aterrizaje, etc.
Incluso si la carga útil en la que está pensando es de 1 kg, su nave espacial tendrá que tener muchos sistemas de soporte que la harán mucho más grande. Eche un vistazo a las respuestas a ¿Es posible identificar los principales sistemas que estarían presentes en una estación espacial generalizada? Muchos de ellos también tendrán que estar en su cubesat. Girarán aleatoriamente sin control de actitud, las baterías se congelarán (como se indica a continuación) sin aislamiento ni calentadores, perderán energía sin administración de energía, etc.
Por ejemplo, Cubesat de Wikipedia; El diseño enumera las siguientes categorías: estructura, computación, control de actitud, propulsión, potencia, telecomunicaciones, antenas y gestión térmica. También cabe mencionar que para el control de actitud también se necesitan sensores de actitud de algún tipo.

Respuestas (1)

La órbita terrestre baja a la superficie lunar necesita 5670 m/s de delta-v, suponiendo que sea un cohete de alto empuje. Eso es un cohete bastante serio. Algo así como una unidad de iones puede reemplazar 2/3 de eso, pero necesitará aún más delta-v ya que pierde el efecto Oberth. (Todavía necesita un cohete de alto empuje para aterrizar).

Y tenga en cuenta que no está aterrizando una sonda de 1 kg a menos que no le importe si sobrevive la noche. Algo tan pequeño no puede protegerse del frío de una noche lunar.