DISEÑO Y ANÁLISIS DEL DESCENSO PROPULSADO PARA UNA MISIÓN DE ALUNIZAJE

Abstract

Hoy en día la exploración lunar está de moda. Como es sabido, la Luna comenzó siendo una curiosidad y ha acabado siendo de interés tanto gubernamental como privado. Este interés ha generado una nueva competición, sobretodo entre EE. UU. y China, que luchan por controlar tanto la extracción de recursos lunares como el desarrollo tecnológico de viajes espaciales, influyendo así en la geopolítica.

Este Trabajo de Fin de Grado desarrolla el diseño conceptual y el análisis preliminar de un sistema de alunizaje, centrándose en la maniobra de descenso propulsado desde una órbita lunar baja hasta el contacto con la superficie. El objetivo principal consiste en obtener un perfil de descenso seguro y analizar los requisitos del sistema de propulsión necesarios para llevar a cabo la misión.

En primer lugar, se realiza una búsqueda bibliográfica de las principales misiones de alunizaje y de los modelos de descenso utilizados a lo largo de la historia. Posteriormente, se define el perfil de descenso seleccionado y se plantean las ecuaciones que describen el movimiento del módulo.

Una vez completado el modelado teórico, la simulación se implementa en MATLAB y se calculan los resultados de más interés como el consumo de propelente, el caudal másico, la relación empuje-peso y el tiempo total de descenso. Con el objetivo de validar el modelo desarrollado, los resultados obtenidos se comparan con simulaciones realizadas en el software GMAT de la NASA, identificando las diferencias entre ambos modelos y evaluando la influencia de distintas perturbaciones gravitatorias.

Finalmente, a partir de los requisitos propulsivos obtenidos en los resultados, se lleva a cabo un análisis comparativo de motores espaciales reales capaces de satisfacer las necesidades de la misión para comprobar la viabilidad de la misma.