Planificación, diseño y construcción de un sistema de aterrizaje.



Aterrizaje en la Luna

En 1969, la Apollo 11 se convirtió en la primera misión tripulada que aterrizó en la Luna. Tras un viaje de cuatro días desde la Tierra, el módulo de aterrizaje lunar, llamado Eagle, se separó del módulo de mando que permanecía en órbita alrededor de la Luna y tocó tierra en el Mar de la tranquilidad (Mare Tranquillitatis), una región bastante llana y nivelada. El módulo de aterrizaje lunar se controló de forma manual para evitar que se posara sobre grandes rocas o cráteres. «Houston, aquí base Tranquilidad. El Eagle ha aterrizado». Aquellas palabras marcaron una nueva era de la exploración humana.

Apollo 12, la segunda misión tripulada que aterrizó en la Luna, fue un ejercicio para practicar el aterrizaje de precisión; la mayoría del descenso se realizó en modo automático y el aterrizaje de precisión fue muy significativo porque incrementó la confianza para aterrizar en áreas específicas de interés. El descenso hasta la superficie lunar es una de las fases más críticas y complejas de un aterrizaje en ese mundo. La nave debe reducir la velocidad de los 6000 km/h a los que se desplaza mientras está en órbita hasta unos pocos km/h para poder realizar un aterrizaje suave.

Los puntos de aterrizaje interesantes para la exploración suelen ser peligrosos, con cráteres, rocas y pendientes y, por tanto, de difícil acceso. Solo 12 personas han caminado por la superficie de la Luna y la última vez ocurrió en 1972. La Agencia Espacial Europea junto con otros colaboradores planea regresar a la Luna con misiones robóticas y tripuladas en las próximas décadas.

Fuente: Aterrizaje en la luna by ESERO-SPAIN; Basado en la idea original: LANDING ON THE MOON Planning and designing a lunar lander Colección “Teach with space” ESA kids


Al igual que ocurre en la industria espacial del mundo real, compites y/o colaboras con otras organizaciones (tus compañeros de clase) para conseguir este contrato con la ESA. Tu misión consiste en Diseñar y confeccionar un sistema de aterrizaje capaz de llevar intacto a un huevonauta hasta la superficie.

Con esta actividad repasaremos los conceptos del proceso tecnológico vistos en la unidad 1: planificar, diseñar y construir un módulo de aterrizaje que garantice la supervivencia de la tripulación (consistente en un huevonauta). Todo ello que un futuro cercano podemos lanzar un CANSAT con garantías de recepcionarlo de una pieza.


Requisitos:
  • El módulo de aterrizaje tiene que superar una prueba de descenso en la Tierra en la que el huevonauta sobreviva al aterrizaje.
  • El módulo descenderá de forma controlada con sistema paracaídas estabilizador o parafoil.
  • Todos los componentes deberán entrar dentro de una lata de refrescos convencional (de 115 mm de alto y 66 mm de diámetro), excepto el paracaídas.
  • La masa del módulo deberá medir entre un mínimo de 300 y un máximo de 350 gramos. Los sistemas más ligeros deberán portar un lastre adicional para alcanzar el límite de masa mínima requerida de 300 gramos. En esta medida se incluye el peso del paracaídas.
  • Se recomienda una velocidad de descenso de entre 8 y 12 m/s. No obstante, la velocidad de descenso no deberá ser inferior a 6 m/s ni superior a 12 m/s por razones de seguridad.

Documentación para la fase de diseño


Prepara un boceto preciso de cómo será tu módulo de aterrizaje. Comenta con tus compañeros cómo actúan las distintas partes y materiales para proteger al huevonauta. Consulta qué materiales hay disponibles y sus precios con tu docente. Prepara un presupuesto del coste que tendrá el módulo a partir de los precios de cada material y no olvides incluir los costes de lanzamiento y de instrucción del huevonauta.


La elección del módulo ganador se puede basar en los siguientes criterios:
  • La altura de descenso que tolera el módulo
  • Distancia a la que se quedó del punto de aterrizaje
  • Coste del módulo
  • En qué medida se ajustó el módulo final al diseño y el presupuesto inicial
  • El trabajo en equipo en general, la planificación y la comunicación entre todos los miembros del grupo
Ejemplos diseño de paracaídas
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