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火星火山地形资源提取系统的进步:火车设计、功耗与危险分析

天体物理仪器与方法 2025-09-09 v1 地球与行星天体物理 机器人学 空间物理

摘要

本研究提出了火星火山地形原位资源利用(ISRU)的示意计划。研究考察了火山地形的复杂性以及火星环境危险,提出了综合性工程策略以克服这些困难,在火星火山地区建立成功矿业计划。�坡稳定方法——如分层和锚式钻机——配合能够在陡峭不稳定斜坡上实现自主作业的地形自适应火车,被认为是可行的解决方案,以便在火星火山的复杂地质地形中进行导航。该研究提出的中等质量(约2.1吨)的火车设计用于采矿作业,集成了六轮摆动-波奇 suspension、具备锚定能力的钻臂、粉尘防护太阳能板,以及用于危险检测和导航的先进感知系统。还就道路与轨道的选择进行了用于建设交通基础设施的比较分析。我们也研究了火车在火星极端环境下的能源需求,建议采用太阳能和核动力相结合,以应对在火星持续作业的巨大能源需求。结果表明,这些环境中的任务成功取决于机械韧性、环境适应性和作业自主性的集成,使人们能够实现对火星最具地质挑战性区域之一的资源可持续获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.06103,
  title  = {Advancing Resource Extraction Systems in Martian Volcanic Terrain: Rover Design, Power Consumption and Hazard Analysis},
  author = {Divij Gupta and Arkajit Aich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06103},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 5 figures