Diseño de un sistema de absorción de energía aplicado al aterrizaje suave de naves en la exploración espacial

Abstract

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.