Determinación del Ángulo Dinámico de Reposo de Simulantes de Regolito Lunar
Autores: Pawowski, Mateusz; Pietrusiak, Damian; Wróbel, Jakub; Kozubal, Janusz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
ángulo de reposo dinámico
Simulantes de regolito lunar
Procesamiento digital de imágenes
Regiones de Mare y Highland
Distribución del tamaño de partículas
Calibración de modelos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La determinación del ángulo dinámico de reposo (DAR) de los simulantes de regolito lunar es esencial para modelar el comportamiento del material durante los procesos de utilización de recursos in situ (ISRU) y las operaciones en la superficie lunar. Este estudio presenta una metodología y un equipo de prueba dedicado que emplea procesamiento de imágenes digitales para medir el DAR de siete simulantes de regolito lunar, que representan tanto las regiones de Mare como de Highland. Los experimentos se realizaron bajo gravedad terrestre a velocidades de tambor rotacional de 2, 5 y 10 RPM, con procedimientos estandarizados de llenado de material y captura de imágenes. Para cada simulante, se registraron valores de DAR más bajos, más altos y totales, indicando dependencias complejas en la distribución del tamaño de partículas, mineralogía y velocidad de rotación. Estas mediciones proporcionan un conjunto de datos crítico para la calibración de modelos numéricos y la simulación de sistemas de manejo de regolito en condiciones lunares. Los hallazgos enfatizan la necesidad de seleccionar parámetros de DAR apropiados según el tipo de regolito y la escala operativa para garantizar predicciones precisas del comportamiento del flujo granular en entornos extraterrestres.
Descripción
La determinación del ángulo dinámico de reposo (DAR) de los simulantes de regolito lunar es esencial para modelar el comportamiento del material durante los procesos de utilización de recursos in situ (ISRU) y las operaciones en la superficie lunar. Este estudio presenta una metodología y un equipo de prueba dedicado que emplea procesamiento de imágenes digitales para medir el DAR de siete simulantes de regolito lunar, que representan tanto las regiones de Mare como de Highland. Los experimentos se realizaron bajo gravedad terrestre a velocidades de tambor rotacional de 2, 5 y 10 RPM, con procedimientos estandarizados de llenado de material y captura de imágenes. Para cada simulante, se registraron valores de DAR más bajos, más altos y totales, indicando dependencias complejas en la distribución del tamaño de partículas, mineralogía y velocidad de rotación. Estas mediciones proporcionan un conjunto de datos crítico para la calibración de modelos numéricos y la simulación de sistemas de manejo de regolito en condiciones lunares. Los hallazgos enfatizan la necesidad de seleccionar parámetros de DAR apropiados según el tipo de regolito y la escala operativa para garantizar predicciones precisas del comportamiento del flujo granular en entornos extraterrestres.