Híbridos y Eléctricos

ROVER LUNAR DE LA NASA

General Motors desarrolla las baterías Ultium para coches eléctricos con especificaciones lunares

General Motors desarrollará sus baterías Ultium para que cumplan las especificaciones de durabilidad y resistencia que exige la NASA para sus vehículos eléctricos lunares, ya que heredarían las especificaciones del rover que construirá con Lockheed Martin.

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Junto a Lockheed Mart, General Motors diseña un rover lunar eléctrico con tecnología Ultium que tratará de ser el elegido por la NASA para sus próximas misiones lunares Artemis.

El futuro vehículo eléctrico que explore la superficie lunar en las próximas misiones de la NASA podría funcionar con las mismas baterías Ultium que alimentan a los coches eléctricos de General Motors. La asociación entre GM y Lockheed Martin tiene como objetivo competir contra varios contendientes para construir los vehículos eléctricos lunares que participarán en las futuras misiones Artemis de la NASA. De este vehículo alimentado por baterías Ultium, que debe durar 10 años y ser capaz de acometer diferentes misiones en terrenos inexplorados se extraerá la tecnología para los futuros vehículos terrestres de General Motors.

Más de medio siglo después de que Neil Armstrong pisará por primera vez la luna, el próximo vehículo de la NASA en explorar el paisaje lunar podría funcionar con las mismas baterías Ultium que los vehículos eléctricos de General Motors. Si es seleccionado, el rover lunar resultante de la colaboración entre General Motors y Lockheed Martin, será una de las piezas clave fundamentales de las próximas misiones Artemis de la NASA, que pretenden volver a pisar de nuevo la luna por primera vez desde 1972.

La asociación GM-Lockheed competirá contra varios contendientes por el contrato de Artemis, entre los que destacan la asociación de Nissan North America con Sierra Space y Teledyne que también han comenzado la tarea de diseñar este nuevo vehículo lunar. En 1971, la NASA lanzó un vehículo de exploración lunar construido por General Motors y Boeing para las misiones Apolo. Los diseñadores e ingenieros de GM y Lockheed aseguran haber estudiado el trabajo de sus predecesores antes de comenzar con su tarea. La primera misión de Artemis podría lanzarse este año, seguida de varias misiones más complejas que abarcarían hasta mediados de la década.

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General Motors desarrolla el nuevo rover lunar a partir de la experiencia de desarrollo virtual obtenida con el Hummer eléctrico y del rover que construyó junto a Boeing en 1971.

El equipo Artemis de General Motors ha simulado el funcionamiento del rover original en un entorno lunar virtual y diseñó el último vehículo a partir de él, ha comentado Brent Deep, ingeniero jefe de GM para el programa de movilidad lunar. "Fueron acertados con sus diseños", añadió. "Estoy orgulloso de ser una parte de lo que eran en el pasado y tratar de esforzarme por hacer las cosas un poco mejor, un poco más seguras y desarrollar más tecnología para la exploración espacial”.

Especificaciones lunares

El vehículo de lunar de las misiones Artemis debe garantizar una durabilidad de al menos 10 años en el espacio y ser capaz de abarcar múltiples misiones y tareas. En la luna, hay 14 días seguidos de oscuridad seguidos de 14 días de luz. La gravedad es aproximadamente un sexto de la Tierra y el polvo lunar abrasivo puede empañar los trajes y equipos espaciales de los astronautas. Según Lockheed, el vehículo tendría que operar en temperaturas que oscilan entre -173 ºC (-280 ºF) y 126 ºC (260 ºF).

Deep asegura que es necesario “crear una especificación completamente nueva porque nadie ha creado nunca un entorno de durabilidad para la luna: vamos a empujar nuestras baterías Ultium al entorno más duro que jamás haya visto una batería de vehículo eléctrico”. Los ingenieros de GM aprenderán a controlar las baterías y se asegurarán de que funcionen en ese entorno y continúen ofreciendo autonomía, capacidad y fiabilidad. “Y luego esas mismas baterías estarán en nuestros productos Ultium aquí en la Tierra”.

El Hummer EV gana más de 10 cms adicionales en su altura libre al suelo
Gran parte de las pruebas virtuales que General Motors ha estado utilizando para la misión lunar se establecieron para probar el Hummer eléctrico.

Gran parte de las pruebas virtuales que General Motors ha estado utilizando para la misión lunar se establecieron para probar el Hummer eléctrico, el principal representantes de su nueva gama de vehículos eléctricos. La batería de la versión Edition 1 del Hummer, integrada en la arquitectura Ultium de tres motores eléctricos, proporciona el marco necesario para lograr y capacidades que no sería posible implementar con una arquitectura de vehículo y un sistema de propulsión convencionales.

Está compuesta por celdas tipo bolsa de gran formato que se pueden apilar vertical u horizontalmente dentro del paquete de baterías. En el Edition 1, los módulos se montan en dos capas de celdas verticales para generar el paquete combinado que ofrece un alcance estimado de 560 kilómetros. También incluye el sistema de administración de batería inalámbrico de General Motors. El BMS (Battery Management System, por sus siglas en inglés) es un sistema electrónico que gestiona la recarga y la descarga de una batería y recorta en un 90% la longitud de los cables que recorren su interior. Dispone de un sistema eléctrico de 800 voltios que puede cambiar el voltaje de trabajo a 400 V nativos a los 800 voltios mediante una unidad de desconexión y un sistema mecánico que permiten que la batería cambie de paralelo a serie.

El desarrollo del Hummer se basó en gran medida en la realización de simulaciones durante dos años, en la pandemia de coronavirus, en comparación con los tres o cuatro años necesarios para la mayoría de los programas de pruebas de otros vehículos. El Hummer "tiene muchas de las características de lo que será un rover lunar, domesticado", dijo Deep. Para este vehículo no se fabrica un prototipo que se pueda probar en situaciones reales. La buena experiencia obtenida en el desarrollo virtual del Hummer se aplicará a la del rover lunar.

Tecnología Ultium de General Motors Hummer EV
La batería Ultium está compuesta por celdas tipo bolsa de gran formato, con cátodos con química NCMA, níquel, cobalto, manganeso y aluminio que se pueden apilar vertical u horizontalmente dentro del paquete de baterías.

GM y Lockheed han diseñarlo el vehículo lunar para viajar por la superficie irregular de la luna aprovechando las capacidades todoterreno del Hummer, asegura Jeff Nield, director de diseño de GM. “Tenemos que ser capaces de atravesar cráteres y rocas, una combinación de superficies muy duras y con un polvo fino muy suave", dijo Nield. "En la Tierra, tienes suelo, arena y roca, pero el polvo lunar es incluso más fino que la arena".

Navegar por la superficie lunar también podría ayudar a avanzar en la tecnología autónoma de General Motors para sus vehículos terrestres, asegura Lisa Talarico, gerente de ingeniería del programa. Hoy en día, los sistemas autónomos se guían por un mapa de carreteras existente y tienen que sortear obstáculos como peatones y otros automóviles que realizan movimientos inesperados. En la luna, GM puede crear un mapa mientras conduce simultáneamente el vehículo. Esto permite informar mejor a los astronautas sobre cuál es la mejor manera de llegar a un lugar determinado, cuál es el camino óptimo. El sistema autónomo estudiaría el entorno para generar una ruta que muchos más grados de libertad que en la tierra. ”Estamos fuera de la carretera y hay más libertad de movimientos. No hay carreteras y por lo tanto ninguna regla que obligue a permanecer en un carril como en la tierra”.

General Motors confía en que la NASA necesite una variedad de vehículos espaciales más allá del programa Artemis. “Creo que este rover inicial es realmente solo el comienzo para nosotros", dice Nield. "Una vez que establezcamos una infraestructura allá arriba, y hayamos desplegado esta primera ronda de rovers, podría ser una familia de vehículos. Comenzaremos las actualizaciones, los reemplazos y las mejoras, y esperamos que sea algo que continúe infinitamente".

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