X-plor: Lunar exploration and habitation rover - Design of a self-deployable exploration and habitation rover for extreme planetary environment

Abstract

Human space exploration assists in answering basic questions about where we fit in the Universe and the history of our solar system. For as long as humans have gazed skyward, the Moon has been a focus of fascination. The Artemis program by NASA represents the upcoming phase of human exploration. Ithas generated global enthusiasm and stimulated fresh curiosity in lunar exploration, especially following the agency's announcement of astronauts landing on the lunar South Pole in 2024. To give astronauts a place to live and work on the Moon, NASA’s Artemis Base Camp concept aims to develop a contemporary lunar habitat, a rover and even a mobile home that is referred to as a habitable mobility platform.X-plor is a self-deployable exploration and habitation vehicle designed as a proposal for Artemis BaseCamp. It is adapted to optimize astronaut safety and performance during lunar exploration and cansupport crew operations of 2+2 members for multiple short term missions on extreme and complex surfaces. It seeks to achieve a high level of mobility, flexibility, and habitability on the Moon, while the dynamic design allows astronauts to extend exploration, discovery and observation of the lunar SouthPole safely and comfortably. This combination of features is designed to enhance the efficiency of crew members in space suits and eliminate the need to return to the outpost or lander daily. This is possible because the rover can sustain missions spanning multiple days or even weeks.To overcome the challenges posed by the harsh lunar environment and meet structural, technical, and habitability requirements, X-plor leverages autonomy and modularity to enhance performance and flexibility in lunar transportation and habitation. Its self-deployable architecture enables it to adapt its appearance and size according to mission requirements and duration, marking a significant leap forward in human planetary surface exploration. This is made possible through the use of a self-deployable transit and habitation system, which allows the rover to be optimized for four different configurations:launch, mobile, habitation, and separated configuration.

Seit Menschen in den Himmel blicken, steht der Mond im Mittelpunkt der Faszination. Das Artemis-Programm der NASA ist der erste Schritt in die nächste Ära der Erforschung durch die Menschen.Es hat weltweit für Aufregung gesorgt und neues Interesse an der Erforschung des Mondes geweckt, seit die NASA die Landung der Astronauten auf den Südpol des Mondes im Jahr 2024 angekündigt hat.Um AstronautInnen einen geeigneten Lebens- und Arbeitsraum auf dem Mond zu bieten, zielt das Artemis Base Camp-Konzept der NASA darauf ab, ein modernes Mondhabitat, einen Rover und ein mobiles Zuhause zu entwickeln, das als „bewohnbare Mobilitätsplattform“ bezeichnet wird.X-plor ist ein Erkundungs- und Wohnfahrzeug, das als Vorschlag für das Artemis-Basislager konzipiert wurde. Es ist an die Sicherheit und Leistung von Astronauten während der Monderkundung zugeschnitten und kann die Aktivitäten von 2+2 Mitgliedern für mehrere kurzfristige Missionen auf extremen und komplexen Oberflächen unterstützen. Es zielt darauf ab, ein hohes Maß an Mobilität, Flexibilität und Bewohnbarkeit auf dem Mond zu erreichen, während das dynamische Design es Astronauten ermöglicht, den Mondsüdpol sicher und bequem zu erkunden, zu entdecken und zu beobachten. Diese Kombination von Leistungsmerkmalen zielt darauf ab, die Produktivität der Astronauten zu steigern und den Aufwand für die Rückkehr zur Mondstation oder zur Landefähre am Ende eines jeden Tages zueliminieren, da der Rover in der Lage ist, mehrtägige oder wochenlange Missionen zu unterstützen.X-plor begegnet den extremen Herausforderungen der Mondumgebung sowie den strukturellen, technischen und habitablen Anforderungen, indem es Autonomie und Modularität nutzt, um den Transport und die Lebensbedingungen auf dem Mond zu verbessern. Die fortschrittliche, autonom entfaltbare Architektur passt sich an die spezifischen Missionserfordernisse und die Missionsdauer an und ermöglicht eine revolutionäre Herangehensweise an die Erforschung der Planetenoberfläche durch Menschen. Dies wird durch das autonom entfaltbareTransit- und Wohnsystem erreicht, das den Rover für vier verschiedene Konfigurationen optimiert: Startkonfiguration, mobile Konfiguration, Wohnkonfiguration und getrennte Konfiguration.