Diseño preliminar térmico y estructural del instrumento NOMAD de ExoMars

Navarro Medina, Fermín; Gómez San Juan, Alejandro Manuel; Pérez Grande, María Isabel y Fernandez Rico, German (2012). Diseño preliminar térmico y estructural del instrumento NOMAD de ExoMars. En: "XIX CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA", 14/11/2012 - 16/11/2012, Castellón, España. pp. 1-8.

Descripción

Título: Diseño preliminar térmico y estructural del instrumento NOMAD de ExoMars
Autor/es:
  • Navarro Medina, Fermín
  • Gómez San Juan, Alejandro Manuel
  • Pérez Grande, María Isabel
  • Fernandez Rico, German
Tipo de Documento: Ponencia en Congreso o Jornada (Artículo)
Título del Evento: XIX CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
Fechas del Evento: 14/11/2012 - 16/11/2012
Lugar del Evento: Castellón, España
Título del Libro: XIX Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica
Fecha: 2012
Materias:
Escuela: Instituto de Microgravedad Ignacio Da Riva (UPM)
Departamento: Otro
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El vehículo espacial ExoMarsOrbiter, llamado Exomars Trace Gas Orbiter (EMTGO), se encuadra en una misión de la ESA/NASA, contribuyendo a las ambiciones europeas de misiones de exploración futura, según lo establecido en la declaración Aurora. Los objetivos del programa ExoMars dan continuidad a los esfuerzos de cooperación con la NASA para enviar una misión de retorno de una muestra de Marte en las siguientes décadas. Están prevista s dos misiones dentro del programa ExoMars, una para 2016 y otra para 2018. NOMAD (solar occultation in the infra red and Nadir and Occultation for MArs Discovery) es un espectrómetro de alta resolución en el infrarrojo - visible - ultravioleta, observando en las franjas de 0.2 - 0.65 y 2.3 - 4.2 μm, para la inspección de la atmósfera de Marte. Dispone de tres canales (LNO, SO y UVIS) que operarán según tres modos distintos (ocultación solar, limbo y nadir). NOMAD es un instrumento con una masa de 29.9 kg que está montado sobre la bandeja superior exterior, en la cara fría del vehículo, y debe estar fuertemente desacoplado del mismo desde un punto de vista térmico (con una conductancia total máxima de 0.02 W/K). Este desacoplamiento dificulta el diseño estructural de la unión con el vehículo. El diseño térmico debe estar capacitado además para evacuar el calor disipado internamente y las cargas exteriores, utilizando únicamente métodos de control térmico pasivos. Un requisito térmico adicional es el que impone e l espectrómetro del canal LNO, que es una caja interior a NOMAD que debe ser enfriada a - 100º C. Con el objeto de cumplir estos requisitos, se disponen dos radiadores: un radiador ‘general’ para mantener al conjunto del instrumento a una temperatura semejante a la ambiente terrestre, y un radiador multietapa en “V” para enfriar la sección del LNO a - 100º C. Éste último consiste en 4 etapas con placas delgadas, que disponen de una combinación de regiones de alta emisividad y otras de alta reflectividad, para evacuar el calor entre etapas. Además, se ha de alcanzar un compromiso entre la rigidez del radiador y la masa del mismo para disminuir la masa del radiador, las placas delgadas deben ser rigidizadas estructuralmente. Tanto su diseño térmico como el estructural representan un reto tecnológico, debido a su escasa presencia en misiones anteriores. El modelo geométrico y los modelos matemáticos térmico s y estructural es se han construido siguiendo los estándares de la ESA. Esto es, la metodología utilizada ha sido la de efectuar primero un diseño conceptual preliminar, para posteriormente desarrollar un modelo térmico y otro estructural a nivel instrumento, con el software ESATAN y NASTRAN, ambos indicados por la ESA. Los resultados muestran la viabilidad de NOMAD desde un punto de vista térmico y estructural.

Más información

ID de Registro: 20394
Identificador DC: http://oa.upm.es/20394/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:20394
URL Oficial: http://www.xixcnim.uji.es/
Depositado por: Memoria Investigacion
Depositado el: 11 Nov 2013 17:15
Ultima Modificación: 22 Sep 2014 11:20
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