Aporte al diseño conceptual de un sistema de transporte magneto levítico para el traslado de hielo desde puntos de explotación a colonia en la superficie lunar

Abstract

El presente trabajo abordó el diseño conceptual de un sistema de transporte magneto levítico para el traslado de agua en la superficie lunar, desde ubicaciones polares con presencia de agua congelada hasta zonas más cercanas al ecuador, donde se facilitaría su uso y un posible posterior envío a órbita. Inicialmente, se describió el contexto de la economía espacial y la importancia estratégica del agua como recurso vital en futuras misiones tripuladas, producción de combustible y sostenibilidad de asentamientos. Posteriormente, se analizaron las características del entorno lunar que impactan en el diseño: ausencia de atmósfera protectora, marcados gradientes térmicos y gravedad reducida. Para el diseño conceptual se planteó un proceso de extracción, una ruta que unió dos puntos seleccionados en base a la investigación realizada y con eso se establecieron los requerimientos de diseño. A partir de estos requerimientos, se compararon distintas tecnologías de transporte, tomando en consideración su eficiencia, complejidad y requerimientos energéticos. Dicho análisis permitió proponer una configuración acorde a las condiciones lunares, priorizando la minimización del consumo, la fiabilidad en un entorno hostil y la capacidad de adaptación a un flujo de transporte intensivo. Se presentó además, un estudio preliminar de la topografía lunar y la ruta seleccionada, discutiendo las implicancias de pendientes y distancias de recorrido. Se planteó un sistema basado en magnetismo pasivo (Inductrack), el cual podría reducir significativamente los requerimientos de energía y mantenimiento, al mismo tiempo que se lograría una operación confiable sobre terrenos con pendientes moderadas. La propuesta de diseño contempló la infraestructura de vías y vehículos, así como los sistemas de carga y descarga de hielo, otorgando lineamientos para futura ingeniería de detalle. De esta forma, se demostró la viabilidad de un transporte continuo y eficiente de recursos, contribuyendo a la visión de establecer una economía lunar autosustentable. Además de la propuesta de diseño principal, se incluyeron alternativas, explicando ventajas y desventajas de estas. También se exploraron otro tipo de ideas, como un sistema de lanzamiento y captura de contenedores utilizando tecnología maglev. This study presents the conceptual design of a magnetic levitation (maglev) transport system for transferring water across the lunar surface, from polar regions with frozen water deposits to areas closer to the equator, where its utilization and potential transfer to orbit would be more feasible. The research begins by outlining the context of the space economy and the strategic importance of water as a vital resource for future crewed missions, fuel production, and the sustainability of lunar settlements. Key lunar environmental factors affecting the design such as the lack of a protective atmosphere, extreme thermal gradients, and reduced gravity—were thoroughly analyzed. A conceptual process was proposed involving water extraction and transport along a route selected based on research criteria, which informed the design requirements. Various transportation technologies were evaluated in terms of efficiency, complexity, and energy demands. Based on this analysis, a solution suited to lunar conditions was developed, prioritizing low energy consumption, reliability in a harsh environment, and adaptability to high transport demands. The proposed system is based on passive magnetic levitation (Inductrack), which offers significant advantages in terms of energy efficiency and low maintenance, while maintaining reliable operation on moderately inclined terrain. The design includes track and vehicle infrastructure, as well as ice loading and unloading systems, providing guidelines for future detailed engineering. In addition to the primary design, alternative concepts were considered, including their respective advantages and drawbacks. The study also explored innovative ideas such as a maglev-based container launch and capture system. Overall, the work demonstrates the feasibility of a continuous and efficient water transport system, contributing to the broader goal of a self-sustaining lunar economy.