PROCESADO Y CARACTERIZACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS DE SIMULANTES DE REGOLITOS LUNARES

Abstract

[ES] El procesado y caracterización de materiales es un campo de conocimiento interdisciplinar que engloba el estudio de la estructura, propiedades, procesado y aplicaciones de todo tipo de materiales. Es indispensable para potenciar la capacidad industrial, la innovación tecnológica y mejorar la calidad de nuestras vidas. Este Trabajo Fin de Grado se enmarca en un campo muy novedoso y del que se tiene muy poca información, el procesado de los materiales lunares. Las agencias espaciales están llevando a cabo numerosas misiones enfocadas a establecer la presencia humana en la Luna y, por tanto, construir bases habitables que permitan el mantenimiento de equipos y material. La mayor dificultad de este reto es el alto coste que conlleva transportar elementos terrestres hasta nuestro satélite, por ello, lo que se pretende es emplear los materiales presentes en la superficie lunar, llamados regolitos lunares, para poder fabricar in situ los utensilios y herramientas que se vayan a utilizar. Por otra parte, la sinterización de los mismos, mediante el empleo de distintos métodos convencionales y no-convencionales, resulta muy atractiva ya que nos abre un gran abanico de posibilidades de fabricación y diseño. El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado es el estudio del procesado de dos simulantes de regolitos lunares [Lunar Highlands Simulant (LHS-1) y Lunar Mare Simulant (LMS-1)] para poder evaluar sus propiedades y aplicaciones. Se realizará una caracterización microestructural y mecánica tanto de los materiales de partida como de los productos procesados, evaluando cómo los distintos parámetros del proceso afectan a las propiedades finales de las piezas.

[EN] The processing and characterization of materials is an interdisciplinary field of knowledge that encompasses the study of the structure, properties, processing and applications of all types of materials. It is indispensable for enhancing industrial capacity, technological innovation and improving the quality of our lives. This graduate thesis is framed in a very new field and about which we have very little information, the processing of lunar materials. Space agencies are carrying out numerous missions aimed at establishing the human presence on the Moon and, therefore, building habitable bases to maintain equipment and material. The biggest difficulty of this challenge is the high cost of transporting terrestrial elements to our satellite, so the intention is to use the materials present on the lunar surface, called lunar regoliths, to be able to manufacture on site the utensils and tools to be used. On the other hand, the sintering of these materials, using different conventional and non-conventional methods, is very attractive because it opens up a wide range of manufacturing and design possibilities. The main objective of this Final Degree Project is the study of the processing of two lunar regolith simulants [Lunar Highlands Simulant (LHS-1) and Lunar Mare Simulant (LMS-1)] in order to evaluate their properties and applications. A microstructural and mechanical characterization of both raw materials and the processed products will be carried out, evaluating how the different process parameters affect the final properties of the samples.

[CAT] El processament i caracterització de materials és un camp de coneixement interdisciplinari que engloba l'estudi de l'estructura, propietats, processament i aplicacions de tota mena de materials. És indispensable per a potenciar la capacitat industrial, la innovació tecnològica i millorar la qualitat de les nostres vides. Aquest Treball Fi de Grau s'emmarca en un camp molt nou i del qual es té molt poca informació, el processament dels materials lunars. Les agències espacials estan duent a terme nombroses missions enfocades a establir la presència humana en la Lluna i, per tant, construir bases habitables que permeten el manteniment d'equips i material. La major dificultat d'aquest repte és l'alt cost que comporta transportar elements terrestres fins al nostre satèl·lit, per això, el que es pretén és emprar els materials presents en la superfície lunar, anomenats regolitos lunars, per a poder fabricar in situ els utensilis i eines que es vagen a utilitzar. D'altra banda, la sinterització d'aquests, mitjançant l'ús de diferents mètodes convencionals i no-convencionals, resulta molt atractiva ja que ens obri un gran ventall de possibilitats de fabricació i disseny. L'objectiu principal d'aquest Treball Fi de Grau és l'estudi del processament de dos simulants de regolitos lunars [Lunar Highlands Simulant (LHS-1) i Lunar Mare Simulant (LMS-1)] per a poder avaluar les seues propietats i aplicacions. Es realitzarà una caracterització microestructural i mecànica, tant dels materials de partida com dels productes processats, avaluant com els diferents paràmetres del processament afecten les propietats finals de les peces i la seua funció estructural.