Secretaría Uvigo - Proxecto Eneas: Diseño conceptual dun aerostato para o estudio atmosférico de Venus

Proxecto Eneas: Diseño conceptual dun aerostato para o estudio atmosférico de Venus

Data de defensa26/06/2020
TitulaciónGrao en Enxeñaría Aeroespacial
CentroEscola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo
Dirección Titoría: Carlos Ulloa Sande
Cotitoría: Fermín Navarro Medina
Tribunal Presidencia: María Beatriz Guitián Saco
Vogalía: Diego Carou Porto
Secretaría: Guillermo David Rey González
ResumoVenus, tamén chamado o planeta irmán da Terra, suscitou o interese dos astrónomos e todo observador do ceo nocturno durante séculos. Ata mediados do século pasado era considerado un planeta tropical rebosante de vida, con todo, o avance das técnicas de observación e, definitivamente, as sondas soviéticas Venera, deixaron á vista a evidencia, Venus é un inferno carente de vida, cunha atmosfera de dióxido de carbono e nubes de ácido sulfúrico. A temperatura na súa superficie, de preto de 480ºC, é suficiente para fundir o chumbo, e a súa presión é 90 veces superior á da Terra ao nivel do mar. As medicións de presión e temperatura das sondas globo Vega e a presenza de certos compostos químicos, realmente raros de atopar sen vida orgánica a 55 km de altura sobre a superficie deixan infinitud de preguntas acerca do noso planeta irmán por responder. Un dirigible que flote entre as nubes acedas a esa altura onde a presión de 0,54 atm e a temperatura de 27ºC podería axudar a comprender o pasado de Venus, que o levou de ser similar á Terra para converterse no páramo inerte que é hoxe en día na súa superficie e se aínda alberga vida en forma de bacterias acidófilas habitando nas súas nubes e empregando a radiación UV como forma de vida. Eneas pretende ser este vehículo que nos permita responder a todas estas preguntas.
Neste traballo preténdese deseñar conceptualmente toda a misión, con especial profundidade na súa forma aerodinámica e a estrutura e selección de materiais da góndola e dúas pequenas sondas que permitan estudar as propiedades da atmosfera de Venus entre o 55 km de altura aos que flotará o dirixible e a infernal superficie. Para responder as preguntas que Eneas debe contestar, seleccionáronse compoñentes doutras misións espaciais e aplicacións, estes compoñentes permitirán empregar os seus pesos e dimensións no resto das etapas de deseño. Empregáronse análise CFD para minimizar a resistencia aerodinámica do dirixible, seleccionáronse e se deseñou a góndola para albergar todos os subsistemas no seu interior e resistir as terribles condicións acedas da atmosfera de Venus e as sondas para soportar tamén as terribles presións e temperatura da superficie onde acabarán. Deseñáronse tamén o encartado da misión e unha cápsula espacial para o seu lanzamento e reentrada atmosférica en Venus. Con isto procurouse deseñar todos e cada un dos subsistemas e fases da misión polo menos de forma conceptual.
O vehículo con nome de heroe grego resultante do proceso de deseño ten 20 m de eslora e un peso do vehículo de 566 kg. Isto fai que a misión en total non exceda os 2186 kg. O dirixible combina paneis solares, RTG e baterías como fonte de potencia, e presenta unha duración de operacións de preto de 200 días terrestres. Estas características fan que Eneas poida explorar Venus en todas as súas latitudes cunha carga de preto de 92 kg de equipos científicos que lle permiten estudar Venus desde a súa superficie ata o 55 km de altura onde Eneas flotará elegantemente.
Volver