Cikkek

Magunkról

Publikációink

Kurzusok

KIADVÁNYAINK

DVD | Videó | Hang

Oktatási segédanyagok

Térképek

Magyar kutatás
HungaroMars2008


Hunveyor, Husar
Gyakorló űrszondák


BESZÁMOLÓK
MTA-JSPS beszámoló

ADATBÁZISOK
Io hegyei adatbázis

Marsi klímadiagramok adatbázis

Tanárképzés | Szótárak

Extrák
Nyomtatható verzió

Planetológia Hunveyor - Technológia
(Surveyor 1,3,5,6,7)

A Hunveyor űrszonda
Váz és mechanika
Surveyor alapú vázszerkezet
Hunveyor kísérleti űrszondánk vázszerkezetének alapjául az 1968-as Nasa Surveyor 7. űrszonda vázát használtuk. A pontos leírásokat úgy szereztük, hogy 1969-ben Eugene Shoemaker - és vezetőtanárunk Dr. Bérczi Szaniszló levelezésben álltak és Shoemaker megküldte a tanár úr számára a dokumentációkat. A Surveyor űrszondák sikere egyszerű, mégis a funkcióját kiválóan ellátó vázfelépítésében rejlett. A tetraéderes szerkezet ma is az ismert legstabilabb háromdimenziós forma. A többszintes szerkezet lehetővé teszi a modulok legoptimálisabb elhelyezését és megkönnyíti rögzítésüket. A hárompontos támaszték pedig biztosítja az űrszonda helyzetének stabilitását. Hunveyor űrszondánk váza kisebb változtatásokkal az eredeti méret 1/3 szorosa.

Alapanyag
Viszonylag könnyű, mégis erős anyagot kellett választanunk. Első megközelítésben 12 mm Ć és 15 mm Ć rézcsöveket választottunk, hisz ez mindenki által könnyen hozzáférhető anyag. Egyetlen hátránya azonban van a réznek, mégpedig, hogy jól vezeti a hőt. Ez pedig a forrasztáskor jelentett némi nehézséget.

Illesztések
A rézcsövek illesztését forrasztással oldottuk meg. A pontosság érdekében sablonokat (kereteket) készítettünk, melyhez felfogató bilincsekkel rögzítettük a méretre vágott és az áthatás érdekében bereszelt csöveket. Eleinte nagyteljesítményű pákát használtunk a forrasztáshoz, de mivel a réz hamar elvezette a hőt, ezért áttértünk a nagyobb hatásfokú benzin lámára.

Talpak, lábak
A Surveyor űrszondákhoz hasonlóan próbáltuk megépíteni a lábakat, valamint a talpakat. A lábakat mi vörösrézből készítettük. Mivel űrszondánk mérete pontosan egyharmada a forrás-űreszköznek mondható amerikai társának, ezért kihagyhattuk a lábak között található merevítőket. Mivel a vázzal kapcsolatos ejtési kísérleteket egyelőre nem tervezünk (azonban a későbbiekben erre nyilván szükség lesz), ezért elhagytuk a teleszkóp-szerkezetet is, amelyek a fékező rakéták mellett holdra szálláskor csillapították az erős rezgéseket. A 3 darab 12 milliméteres rézcső-láb várakozásainkon felül hihetetlen erősnek mutatkoztak! Az elhelyezett napelem és műszerpark stabilan lelyezkednek el a váz egyes részein. Az eredeti Surveyor űrszondán a leszállás előkészületéig a lábak fel voltak hajtva. Így összecsukva könnyen elférhetett a hordozórakétán. A talpak azt biztosítják, hogy a szonda stabilan helyezkedjen el a felszínen a földet éréskor. A műanyagból elkészített talpakon egy speciálisan kimaratott műanyag szerekzet foglya össze egy menetes szár segítségével a rézcsöveket. Arra is számítani kell, hogy leszálláskor a talaj nem egyenletes, így a talp-mechanizmus egy vízszintes tengely körül elfordulhat.

Felfogató egységek, bilincsek
Az egyes műszereket és berendezéseket biztonságosan és stabilan kell elhelyezni az űrszondán. Ehhez az ábrán látható megoldást használjuk. A műanyagból készült egységet négy csavar rögzíti a vázhoz, majd ugyanez a négy csavar a berendezést tartja. Elkészítése nagyon egyszerű, gyorsan megvalósítható.

A Főmodult tartalmazó doboz
Az ábrán látható vékony alumínium lemezből készült műszerdoboz a fedélzeti számítógépet, (részben) a tápellátó rendszer elektronikáját és az akkumulátorokat, valamint egyéb elektronikai egységeket foglal magában. Elkészítése nagyon egyszerű, mivel a 6 elemből készült doboz 2-2 része egyforma. Szétszedése és felfogatása is nagyon könnyű, gyorsan hozzáférhető, két csavar eltávolítása után máris bent lévő elektronikai részt látjuk.

• A főmodul
• A tápellátó rendszer
A tápellátó rendszer feladata és funkciója
A tápellátó rendszer biztosítja a Hunveyor számára a szükséges villamos energiát. Ez az űrszonda egyik legfontosabb része, mivel az összes berendezés működése ettől (is) függ. Megtervezése nem egyszerű feladat, mivel a misszió során az űrszonda naphoz viszonyított térbeli elhelyezkedését és valamennyi elektromos műszer időbeli működését figyelembe kell venni. Ezért a rendszer tervezését és megépítését tekintve 3 fejlesztési lépés adódik (lásd: fejlesztési lépések).

A tápegység elektronikája
A Hunveyor villamosenergia ellátását egy PC tápegység biztosítja. Stabil feszültsége és viszonylag nagy teljesítménye kiválóan megfelel az elektronikai berendezéseknek: a fedélzeti számítógépnek, a Robot Evolution mikrovezérlőnek valamint a kar és tükör mozagtó motoroknak. Méretét tekintve óriási, viszont nagyon könnyen és gyorsan beépíthető az egész rendszerbe. Kimeneteit tekintve ±5V és ±12V stabil feszültséget szolgáltat. Mivel jelenleg még nemigen beszélhetünk a tápegységről, mint elektronikáról, ezért erről bővebben lásd a Fejlesztési lépések részt.

A napelemtábla
Az elektronika méretezése lényegében attól (is) függ, hogy mekkora az a maximális teljesítmény, amelyet a napelemtábla le tud adni. Ezért nagyon fontos, hogy a napalemek mindig optimális szögben álljanak, mindig a nap felé fordulva, a napot kell követniük. Ezért olyan elektronikai berendezéssel (fényerősségmérő) kell elátni, amely méri a nap fényerejét. A napelemtábla ennek függvényében elfordul. Egy mikrovezérlőn keresztül a fényerősségmérőtől kapott jelek hatására lép működésbe maga a napelemtábla forgatását végző mechanika. Ehhez két darab szervomotorra van szükség, tekintettel a napelemtábla súlyára. A motorok két irányba képesek fordítani az egységet: egyrészt a függőleges, másrészt pedig a vízszintes tengely körül. A fenti ábrán látható, hogy két tábla magasodott az űrszonda fölé. Azonban ezek közül csak az egyik napelemtábla, a másik antenna volt. A Hunveyoron jelenleg ez az antenna nem szükségeltetik, mivel a kommunikáció az űrszonda és az irányító központ között csak kis távolságban valósul meg. A napelemtábla teljesítménye csupán 12W (12 V-on), ezért ez nyilván nem tudja ellátni az egész rendszert villamos energiával, csupán az akkumulátor töltésére elegendő valamennyi műszer kikapcsolt állapota mellett.

A fedélzeti számítógép és a tápellátó rendszer kapcsolata
Az egyes elektronikai berendezések tápellátását megfelelően szabályozni, ki- illetve bekapcsolni és állandó jelleggel ellenőrizni kell. Ezen kívül a tápegységen belül néhány jól meghatározott helyen mérni kell a feszültséget, az áramerősséget és a hőmérsékletet, hiba esetén azonnal be kell avatkozni, és kiküszöbölni a hibát. Mivel a villamos energia az űrszonda számára létfontosságú, ezért ennek az alrendszerek állandó kapcsolatban kell lenni a fedélzeti számítógéppel, amely az előbb felsorolt feladatokat végzi.

• Kísérletek, mérések
• A Rover

Kommunikáció az űrszonda és a vezérlőpult között
Computer
Az irányító központ (vezérlőpult)
Szerver
Munkaállomások
Internet