Ομάδα: Inxplorer

Κατηγορία: Σεληνιακό όχημα | Kandy |  Σρι Λάνκα |  1 |  14 ετών
Εξωτερικός σύνδεσμος για το 3D σχέδιο Tinkercad

Inxplorer Rover

Οικογένεια πέντε ρόβερ πολλαπλών χρήσεων σε σχήμα U, σχεδιασμένα να μεταφέρουν επιστημονικά όργανα και ωφέλιμα φορτία. Τα ρόβερ Juno χρησιμοποιήθηκαν σε δοκιμές πεδίου υπό την ηγεσία της NASA στις βραχώδεις πλαγιές ενός ηφαιστείου της Χαβάης για να προσομοιώσουν αποστολές στη Σελήνη. Αναπτύχθηκε για τη συλλογή δειγμάτων από τη Σελήνη, την απόκτηση επιστημονικών μετρήσεων και την επίδειξη καθηκόντων όπως το ταξίδι σε μεγάλες αποστάσεις και η νυχτερινή επιβίωση.

Τεχνικές λεπτομέρειες

Κύρια σημεία

• Το Inxplorer μπορεί να μεταφέρει σχεδόν όσα ζυγίζει, είναι εκπληκτικά γρήγορο και ευέλικτο και μπορεί να κινηθεί σε όλα τα είδη εδάφους και μεγάλους βράχους. Και μπορεί να τρυπήσει σε βράχους, να πάρει δείγμα και να πραγματοποιήσει ανάλυση των βράχων χρησιμοποιώντας το όργανο μικροσκοπίου υψηλής ευκρίνειας που διαθέτει.

• Μπορεί είτε να χειρίζεται από έναν άνθρωπο κοντά του είτε να σαρώνει το περιβάλλον του και να πλοηγείται μόνο του. Μόλις εντοπίσει έναν στόχο, το πλήρως αυτόνομο ρόβερ μπορεί να οδηγήσει το ίδιο στην τοποθεσία, να χρησιμοποιήσει τον ρομποτικό του βραχίονα για να σκάψει μια τάφρο, να μαζέψει δείγματα και να τα εναποθέσει στα δοχεία συλλογής που βρίσκονται σε έναν από τους δύο "ώμους" του.
• Κίνηση στους 4 τροχούς με ένα μοναδικό σύστημα τροχών που του επιτρέπει να περιστρέφεται 360 μοίρες στο ίδιο σημείο
• Ο ρομποτικός βραχίονας του που σκάβει κάνει διπλό καθήκον ως ιστός για αισθητήρες που του επιτρέπουν να σαρώνει και να χαρτογραφεί το περιβάλλον του για να αναζητήσει ορυκτά, νερό ή πάγο.
• Αυτό το Rover μπορεί επίσης να οδηγήσει εύκολα τη νύχτα με τη λειτουργία Night Mode. Το Rover διαθέτει δύο κύριες κάμερες φωτισμού και νύχτας για εικόνες υψηλής ποιότητας.

Η ΕΞΕΡΕΎΝΗΣΗ ΑΠΑΙΤΕΊ ΚΙΝΗΤΙΚΌΤΗΤΑ

Η εξερεύνηση απαιτεί κινητικότητα. Και είτε βρίσκεστε στη Γη είτε τόσο μακριά όσο η Σελήνη ή ο Άρης, χρειάζεστε καλά ελαστικά για να μεταφέρετε το όχημά σας από το ένα μέρος στο άλλο.

Τροχοί στο φεγγάρι

Τρεις μεγάλες σχέδια τροχών εισήχθησαν από τη NASA και άλλους διεθνείς ερευνητές για πρώιμη εξερεύνηση. Αν και ήταν πολύ διαφορετικές, όλες επικεντρώνονταν στη μετακίνηση υλικού και αστροναυτών στη σεληνιακή επιφάνεια.

Ελαστικό άνοιξης

Επίσης, το Inxplorer rover μπορεί να προσαρμόσει το μήκος του άξονά του και να περάσει από βράχους και μικρά λακκούβες.

Αρχιτεκτονική ελαστικών

Ενώ οι πρώτοι σχεδιασμοί ελαστικών χρησιμοποιούσαν υφαντό σύρμα, εμείς χρησιμοποιούμε τα ελαστικά ελατηρίου που κατασκευάζονται με μια σειρά από διασυνδεδεμένες σπείρες. Ζυγίζει περίπου 20 κιλά και μπορεί να αντέξει φορτίο 165 λιβρών. Ελπίζουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτούς τους τροχούς για το Rover.

Όργανο ISRU

Ως ομάδα Inxpolrer, Δεν ξεχνάμε να προσθέσουμε ένα μέρος ISRU για το Rover μας. Αυτό το μέρος μπορεί να περιλαμβάνει την εξόρυξη μετάλλων για δομικά υλικά στο διάστημα, η οποία μπορεί να είναι πιο αποδοτική από το να φέρουμε τέτοια υλικά από το βαθύ φρεάτιο βαρύτητας της Γης ή οποιουδήποτε άλλου μεγάλου σώματος όπως η Σελήνη ή ο Άρης.

Τοποθεσίες

Φεγγάρι

Η Σελήνη διαθέτει άφθονες πρώτες ύλες που είναι δυνητικά σημαντικές για μια ιεραρχία μελλοντικών εφαρμογών, ξεκινώντας από τη χρήση σεληνιακών υλικών για τη διευκόλυνση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στην ίδια τη Σελήνη και προχωρώντας στη χρήση σεληνιακών πόρων για τη στήριξη μιας μελλοντικής βιομηχανικής ικανότητας στο σύστημα Γη-Σελήνη. Οι φυσικοί πόροι περιλαμβάνουν την ηλιακή ενέργεια, το οξυγόνο, το νερό, το υδρογόνο και τα μέταλλα. Το σεληνιακό υλικό ανορθίτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μετάλλευμα αλουμινίου. Τα μεταλλουργεία μπορούν να παράγουν καθαρό αλουμίνιο, μέταλλο ασβεστίου, οξυγόνο και πυριτικό γυαλί από τον ανορθίτη. Ο ακατέργαστος ανορθίτης είναι επίσης καλός για την παρασκευή υαλοπινάκων και άλλων γυάλινων και κεραμικών προϊόντων. Μια ιδιαίτερη τεχνική επεξεργασίας είναι η χρήση φθορίου που μεταφέρεται από τη Γη ως φθοριούχο κάλιο για τον διαχωρισμό των πρώτων υλών από τα σεληνιακά πετρώματα. Πάνω από είκοσι διαφορετικές μέθοδοι έχουν προταθεί για την εξαγωγή οξυγόνου από το σεληνιακό ρεγκόλιθο. Το οξυγόνο βρίσκεται συχνά σε σεληνιακά ορυκτά και γυαλιά πλούσια σε σίδηρο ως οξείδιο του σιδήρου. Το οξυγόνο μπορεί να εξαχθεί με τη θέρμανση του υλικού σε θερμοκρασίες άνω των 900 °C και την έκθεσή του σε αέριο υδρογόνο. Η βασική εξίσωση είναι η εξής: FeO + H₂ → Fe + H₂O. Η διαδικασία αυτή έγινε πρόσφατα πολύ πιο πρακτική με την ανακάλυψη σημαντικών ποσοτήτων υδρογονοπεριεχόμενου ρεγκόλιθου κοντά στους πόλους της Σελήνης από το διαστημικό σκάφος Clementine. Τα σεληνιακά υλικά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως γενικό υλικό κατασκευής. μέσω τεχνικών επεξεργασίας όπως Συσσωμάτωση, θερμή συμπίεση, υγροποίηση και η μέθοδος του χυτό βασάλτη. Ο χυτός βασάλτης χρησιμοποιείται στη Γη για την κατασκευή, για παράδειγμα, σωλήνων όπου απαιτείται υψηλή αντοχή στην τριβή. Γυαλί και ίνες γυαλιού είναι εύκολο να επεξεργαστούν στη Σελήνη και τον Άρη. Έχουν επίσης κατασκευαστεί ίνες βασάλτη από προσομοιωτές σεληνιακού ρεγολίθου.

Στη Γη έχουν διεξαχθεί επιτυχείς δοκιμές με τη χρήση δύο προσομοιωτών σεληνιακού ρεγολίθου MLS-1 και MLS-2. Τον Αύγουστο του 2005, η NASA ανέθεσε την παραγωγή 16 τόνων προσομοιωμένου σεληνιακού εδάφους ή υλικού προσομοίωσης σεληνιακού ρεγολίθου για την έρευνα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το σεληνιακό έδαφος. επιτόπου.

Ταξινόμηση των δυνατοτήτων ISRU του Inxplorer Rover

1. εξόρυξη πόρων
2. διακίνηση και μεταφορά υλικών

• κατασκευή επιφάνειας με επιτόπουπόροι

1. κατασκευή επιφάνειας
2. αποθήκευση και διανομή προϊόντων και αναλωσίμων ISRU στην επιφάνεια
3. Μοναδικές δυνατότητες ανάπτυξης και πιστοποίησης ISRU

Άλλα μέρη

Οι κάμερες

Τα "μάτια" και οι άλλες "αισθήσεις" του rover

Το ρόβερ Perseverance διαθέτει αρκετές κάμερες που επικεντρώνονται σε μηχανολογικές και επιστημονικές εργασίες. Κάποιες μας βοηθούν να προσγειωθούμε στον Άρη, ενώ άλλες χρησιμεύουν ως "μάτια" μας στην επιφάνεια για την οδήγηση. Άλλες χρησιμοποιούμε για να κάνουμε επιστημονικές παρατηρήσεις και να βοηθήσουμε στη συλλογή δειγμάτων.

• Κάμερες απεικόνισης καθόδου
• Μηχανικές κάμερες
• Επιστημονικές κάμερες

Ρομποτικός βραχίονας

Ο ρομποτικός βραχίονας του Inxplorer, μήκους 1,5 μέτρου, μπορεί να κινηθεί όπως ο δικός σας. Και επίσης μπορούμε να αυξήσουμε το μήκος του μέχρι τα 6 πόδια. Διαθέτει "αρθρώσεις" ώμου, αγκώνα και καρπού για μέγιστη ευελιξία. Ο βραχίονας επιτρέπει στο ρόβερ να εργάζεται όπως θα έκανε ένας ανθρώπινος γεωλόγος: κρατώντας και χρησιμοποιώντας επιστημονικά εργαλεία με το "χέρι" ή τον πυργίσκο του. Τα ίδια τα "εργαλεία χειρός" του ρόβερ εξάγουν πυρήνες από πετρώματα, παίρνουν μικροσκοπικές εικόνες και αναλύουν τη στοιχειακή σύνθεση και την ορυκτολογική σύσταση των πετρωμάτων και του εδάφους της Σελήνης.

Τεχνικές προδιαγραφές

Μήκος: 1,8 μέτρα (6 πόδια)

Ονόματα των εργαλείων στον πυργίσκο: SHERLOC και WATSON, PIXL, GDRT (εργαλείο αφαίρεσης αέριας σκόνης), αισθητήρας επαφής με το έδαφος, τρυπάνι

Τρυπάνι: Το τρυπάνι είναι ένα περιστροφικό κρουστικό τρυπάνι σχεδιασμένο για την εξαγωγή δειγμάτων πυρήνων πετρωμάτων από την επιφάνεια του Άρη.

Τρυπάνια: Μια σουίτα από εναλλάξιμες μύτες: μύτες πυρηνοληψίας, μύτη ρεγολίθου και λειαντήρας.

Κύρια λειτουργία: Βοήθεια στην έρευνα της επιφάνειας του Άρη και στη συλλογή δειγμάτων

Διάμετρος των τρυπημένων οπών:1 ίντσα (27 mm)

Τρυπάνι

Το τρυπάνι του ρόβερ θα χρησιμοποιήσει περιστροφική κίνηση με ή χωρίς κρούση για να διεισδύσει στην επιφάνεια του Άρη και να συλλέξει τα πολύτιμα δείγματα. Το τρυπάνι είναι εξοπλισμένο με τρία διαφορετικά είδη εξαρτημάτων (bits) που διευκολύνουν τη λήψη δειγμάτων και την ανάλυση της επιφάνειας. Τα bits coring και regolith χρησιμοποιούνται για τη συλλογή αρειανών δειγμάτων απευθείας σε έναν καθαρό σωλήνα συλλογής δειγμάτων, ενώ το bits abrader χρησιμοποιείται για την απόξεση ή την "απόξεση" των ανώτερων στρωμάτων των πετρωμάτων, ώστε να αποκαλυφθούν φρέσκες, μη αποσαθρωμένες επιφάνειες για μελέτη.

Τύποι δειγμάτων πετρώματος που θα συλλέξει το τρυπάνι

Δείγματα ροκ
Το κυλινδρικό τρυπάνι κόβει δείγματα από το εσωτερικό των πετρωμάτων, σπάζοντας το δείγμα του πετρώματος στη βάση του.

Εξοπλισμός δειγματοληψίας στο "χέρι" (πυργίσκος)

Στο άκρο του βραχίονα βρίσκεται ο "πυργίσκος". Είναι σαν ένα χέρι που μεταφέρει επιστημονικές κάμερες, αναλυτές ορυκτών και χημικών στοιχείων για τη μελέτη της προηγούμενης κατοικησιμότητας του Άρη και την επιλογή του πιο πολύτιμου επιστημονικά δείγματος για την κρυπτογράφηση.

Αισθητήρας επαφής γείωσης

Ο πυργίσκος διαθέτει ειδικό αισθητήρα για την προστασία από ζημιές σε περίπτωση που ο βραχίονας έρθει σε επαφή με την επιφάνεια. Ο αισθητήρας επαφής δίνει σήμα στον βραχίονα του ρόβερ να σταματήσει εάν ακουμπήσει κατά λάθος στο έδαφος.

Χειρισμός δειγμάτων

Το Inxplorer θα συλλέξει δείγματα από πετρώματα και έδαφος της Σελήνης. Χρησιμοποιώντας το τρυπάνι του, το όχημα θα συλλέξει και θα αποθηκεύσει τους πυρήνες σε σωλήνες στην επιφάνεια της Σελήνης.

Έλεγχοι θερμοκρασίας

Προκειμένου να επιβιώσουν σε όλες τις διάφορες φάσεις της αποστολής, τα "ζωτικά όργανα" του οχήματος δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις ακραίες θερμοκρασίες από -173°(-280° Φαρενάιτ) Κελσίου έως +127° Κελσίου (260° Φαρενάιτ).

Τα βασικά στοιχεία του οχήματος, όπως οι μπαταρίες, τα ηλεκτρονικά και ο υπολογιστής, που είναι ουσιαστικά η καρδιά και ο εγκέφαλος του οχήματος, παραμένουν ασφαλή μέσα σε ένα θερμό ηλεκτρονικό κουτί (WEB), που συνήθως αποκαλείται "σώμα του οχήματος". Στο εσωτερικό του σώματος του ρόβερ υπάρχουν θερμαντήρες και, όπως ένα ζεστό παλτό, τα τοιχώματα του ρόβερ βοηθούν στη διατήρηση της θερμότητας όταν οι νυχτερινές θερμοκρασίες στη Σελήνη μπορεί να πέσουν στους -173° Κελσίου (-° Φαρενάιτ). Ακριβώς όπως ένας αθλητής ιδρώνει για να απελευθερώσει τη θερμότητα μετά από μια έντονη προπόνηση, το σώμα του ρόβερ μπορεί επίσης να απελευθερώσει την υπερβολική θερμότητα μέσω των ψυγείων του, παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στους κινητήρες των αυτοκινήτων.

Εξερευνητής: Rover Parts

Το όχημα διαθέτει:

Άλλα έργα:

  Ωmega

  Γρανάδα - Ισπανία

  LATINOAMERICANO COL 02

  Tulua - Κολομβία

  Ομάδα ChronoBlast

  Πόλη του Κουβέιτ - Κουβέιτ