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A robotically deployable lunar surface science station and its validation in a Moon-analogue environment

Witte, Lars und Heffels, Alexandra und Killian, Matthias und Knapmeyer, Martin und Lange, Caroline und Toth, Norbert und Tsakyridis, Georgios und Wedler, Armin (2020) A robotically deployable lunar surface science station and its validation in a Moon-analogue environment. Planetary and Space Science. Elsevier. doi: 10.1016/j.pss.2020.105080. ISSN 0032-0633.

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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063320302932

Kurzfassung

This article presents a system design and a surface operations concept for a robotically deployable, small scientific observatory on the lunar surface. The design reference mission scenario considers its implementation as part of larger international exploration mission such as the European Exploration Envelope Programme. The underlying science case particularly addresses scientific objectives for long term observations as part of scientific networks. Considered strawman payload for this surface station focuses on instruments which are – or could be – candidates for geophysical and astronomical observation networks. A seismometer, a radio experiment and an IR telescope have been taken as sizing case to assess the station’s system budgets. First part of the article looks at the station design from engineering perspective whether a small modular station can address common needs of such instruments such as a sustained operation in the lunar environment. Focus is given to design features to enable the station’s deployment by robotic assets. Secondly, the core unit of the conceptualized station has been built as engineering model including its basic system functions, interfaces to neighboring mission elements such as the lander vehicle and the rover and a set of geophones as representative for a science instrument. This hardware realization was used in a functional end-to-end demonstration from robotic deployment to delivery of geo-scientific data. The mission demonstration has been carried out in a Moon analogue field test on Mt. Etna, Sicily/Italy and confirmed the general feasibility of the proposed concept for lunar scientific exploration. Particularly, the evaluation of the acquired seismic data confirmed its suitability for sub-surface exploration. Results from the Moon analogue test are presented together with the design details of the surface station and the necessary conditions for its implementation and use in a robotic exploration scenario.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135958/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A robotically deployable lunar surface science station and its validation in a Moon-analogue environment
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Witte, LarsLars.Witte (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3921-2524NICHT SPEZIFIZIERT
Heffels, AlexandraAlexandra.Heffels (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9266-8061NICHT SPEZIFIZIERT
Killian, Matthiasm.killian (at) tum.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Knapmeyer, MartinMartin.Knapmeyer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0319-2514NICHT SPEZIFIZIERT
Lange, CarolineCaroline.Lange (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1709-3667NICHT SPEZIFIZIERT
Toth, NorbertNorbert.Toth (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tsakyridis, GeorgiosGeorgios.Tsakyridis (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wedler, Arminarmin.wedler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8641-0163NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2 September 2020
Erschienen in:Planetary and Space Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.pss.2020.105080
Verlag:Elsevier
ISSN:0032-0633
Status:veröffentlicht
Stichwörter:lunar surface science package; robotic exploration; Moon-analogue field test; seismic refraction profile
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Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Land und Explorationstechnologie
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Institut für Planetenforschung
Institut für Raumfahrtsysteme > Avioniksysteme
Institut für Raumfahrtsysteme > Systementwicklung und Projektbüro
Hinterlegt von: Witte, Dr. Lars
Hinterlegt am:14 Sep 2020 09:44
Letzte Änderung:23 Okt 2023 14:14

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