Diseño de un sistema de absorción de energía para el aterrizaje de módulos de exploración espacial

• Estrada-Barbosa , Quirino ^[2] ; Martínez-Rayón, Eladio ^[3] ; Reynoso-Jardón, Elva Lilia ^[2] ; Silva-Aceves, Jesús ^[1] ; Nandayapa-Alfaro, Manuel de Jesús ^[2] ; Wiebe, Lara C. ^[1] ; Enríquez-Aguilera, Francisco Javier ^[2]
  1. [1] Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

     Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

     México

     
  2. [2] Instituto de Ingeniería y Tecnología
  3. [3] Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico CENIDET/TecNM, Interior Internado Palmira S/N, Col. Palmira, C.P. 62490, Cuernavaca, Morelos, México

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• Localización: Revista de Ciencias Tecnológicas, ISSN 2594-1925, Vol. 7, Nº. 2, 2024 (Ejemplar dedicado a: April-June (Continuous Flow Publication); e349), págs. 1-13
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design of an energy absorption system for the landing of space exploration modules
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• Resumen
  • español

    Actualmente la exploración espacial está convirtiéndose en una actividad cada vez más importante desde que permiten aumentar el conocimiento en cuanto a la formación de planetas, actividades económicas (minería espacial) así como un mejor entendimiento de fenómenos geológicos y biológicos que permitan en el futuro la creación de hábitats humanos fuera del planeta Tierra. En este sentido, uno de los principales problemas de la exploración espacial está asociado al aterrizaje seguro de las sondas espaciales. A partir de lo anterior el presente artículo propone el diseño de un sistema de absorción de energía del tipo pasivo basado en deformación plástica de perfiles estructurales de aluminio. Para tal propósito se diseñaron y evaluaron individualmente perfiles estructurales con diversas formas geométricas utilizando el software de elementos finitos Abaqus. La evaluación numérica se realizó a través de ensayos de compresión en conjunto con el cálculo de los principales parámetros de resistencia al impacto. Los resultados mostraron un mejor desempeño del perfil CH-C el cual obtuvo la mejor eficiencia de fuerza de aplastamiento (CFE) igual a 0.83. A partir de lo anterior se implementó en un modelo discreto de un módulo de aterrizaje.

  • English

    Currently, space exploration is becoming an increasingly important activity since it allows increased knowledge regarding the formation of planets, economic activities (space mining) as well as a better understanding of geological and biological phenomena that allow the creation of space in the future of human habitats outside planet Earth. In this sense, one of the main problems of space exploration is associated with the safe landing of space probes. Based on the above, this article proposes the design of a passive type of energy absorption system based on plastic deformation of aluminum structural profiles. For this purpose, structural profiles with various geometric shapes were individually designed and evaluated using the Abaqus finite element software. The numerical evaluation was carried out through compression tests in conjunction with the calculation of the main impact resistance parameters. The results showed a better performance of the HSC-1 profile which obtained the best crushing force efficiency (CH-C) equal to 0.83. From the above, it was implemented in a discrete model of a generic space lander.