A lunar reconnaissance drone for cooperative exploration and high-resolution mapping of extreme locations

要約

人類が月に帰還する前に、科学的に重要な場所の効率的な特徴付けが不可欠です。
南極の影に覆われた領域やその他の関連する場所の軌道から取得された最高解像度の画像は、せいぜい、配備されるロボット システムのほとんどの特徴的な長さよりも 1 桁大きいままです。
これは、探査ミッションの計画と成功した実施を妨げ、ロボットと人間の移動に高いリスクをもたらし、あらゆるミッションの潜在的な全体的な科学的および商業的利益を減少させます。
ここでは、特に困難な月面の特性評価と高解像度マッピング (~0.1 m/px) において、他の地上ロボット資産、そして最終的には人間を支援できる、軽量、コンパクト、自律型、再利用可能な月面偵察ドローンの設計を紹介します。
月面のアクセス困難な場所。
提案されたコンセプトは、ドローンとそのサービス ステーションという 2 つの主要なサブシステムで構成されています。
このシステムは合計湿質量が 100 kg なので、サービス ステーションで燃料を補給することなく 11 回の飛行が可能で、累計飛行距離はほぼ 9 km になります。
このようなシステムの導入は、今後の探査ミッションの効率に大きな影響を与え、探査で1日あたりにカバーできる距離を増やし、地球上の地上局との繰り返しの連絡の必要性を大幅に減らす可能性があります。

要約(オリジナル)

An efficient characterization of scientifically significant locations is essential prior to the return of humans to the Moon. The highest resolution imagery acquired from orbit of south-polar shadowed regions and other relevant locations remains, at best, an order of magnitude larger than the characteristic length of most of the robotic systems to be deployed. This hinders the planning and successful implementation of prospecting missions and poses a high risk for the traverse of robots and humans, diminishing the potential overall scientific and commercial return of any mission. We herein present the design of a lightweight, compact, autonomous, and reusable lunar reconnaissance drone capable of assisting other ground-based robotic assets, and eventually humans, in the characterization and high-resolution mapping (~0.1 m/px) of particularly challenging and hard-to-access locations on the lunar surface. The proposed concept consists of two main subsystems: the drone and its service station. With a total combined wet mass of 100 kg, the system is capable of 11 flights without refueling the service station, enabling almost 9 km of accumulated flight distance. The deployment of such a system could significantly impact the efficiency of upcoming exploration missions, increasing the distance covered per day of exploration and significantly reducing the need for recurrent contacts with ground stations on Earth.

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