Galleria del progetto Moon Camp Discovery 2021-2022
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Squadra: Inesploratore
Categoria: Rover lunare Kandy | Sri Lanka | 1 | 14 anni
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Rover Inxplorer
Famiglia di cinque rover multiuso a forma di U progettati per trasportare strumenti scientifici e carichi utili. I rover Juno sono stati utilizzati nei test sul campo condotti dalla NASA sulle pendici rocciose di un vulcano hawaiano per simulare le missioni sulla Luna. Sono stati sviluppati per raccogliere campioni dalla Luna, acquisire misure scientifiche e dimostrare compiti come il viaggio a lunga distanza e la sopravvivenza notturna.
Dettagli tecnici
Destinazione di destinazione | Luna |
Dimensioni (lunghezza, larghezza, altezza) | 1,38 m x 1,6 m x 0,75 m (senza opzione montante installata) |
Massa | 250 kg |
Può trasportare | 200 kg |
Velocità | 12,5 km/h di velocità massima |
Alimentato da | Alimentazione elettrica (batterie agli ioni di litio) |
Punti salienti
- Inxplorer può trasportare quasi quanto pesa, è sorprendentemente veloce e agile e può guidare su ogni tipo di terreno e su rocce di grandi dimensioni. Può inoltre perforare le rocce, prelevare campioni ed eseguirne l'analisi grazie al suo strumento microscopico ad alta definizione.
- Può essere manovrato da un uomo nelle vicinanze o scansionare l'ambiente e navigare da solo. Una volta individuato un obiettivo, il rover completamente autonomo può dirigersi verso il luogo, usare il suo braccio robotico per scavare una trincea, raccogliere campioni e depositarli nei contenitori di raccolta situati su una delle due "spalle".
- 4 ruote motrici con un sistema di ruote unico che permette di girare a 360 gradi sullo stesso punto
- Il suo braccio robotico che scava fa il doppio lavoro e funge da albero per i sensori che gli permettono di scansionare e mappare l'ambiente circostante per cercare minerali, acqua o ghiaccio.
- Questo Rover può anche guidare facilmente di notte grazie alla modalità notturna. Il Rover è dotato di due telecamere principali per la luce e la notte per immagini di alta qualità.
L'ESPLORAZIONE RICHIEDE MOBILITÀ
L'esplorazione richiede mobilità. E sia che ci si trovi sulla Terra, sia che ci si trovi lontano, sulla Luna o su Marte, occorrono buoni pneumatici per portare il veicolo da un luogo all'altro.
Ruote sulla Luna
Tre principali design delle ruote sono stati introdotti dalla NASA e da altri ricercatori internazionali per le prime esplorazioni. Pur essendo molto diversi tra loro, erano tutti incentrati sullo spostamento di hardware e astronauti sulla superficie lunare.
Pneumatici a molla
Inoltre, il rover Inxplorer può regolare la lunghezza dell'asse e superare le rocce e le piccole fosse.
Architettura degli pneumatici
Mentre i primi modelli di pneumatici utilizzavano fili intrecciati, i pneumatici a molla sono realizzati con una serie di bobine interconnesse. Pesa circa 20 libbre e può gestire un carico di 165 libbre. Speriamo di poter utilizzare queste ruote per la Rover.
Strumento ISRU
Come team Inxpolrer, non dimentichiamo di aggiungere una parte ISRU per il nostro Rover. Questa parte può comportare l'estrazione di metalli per la costruzione di materiale nello spazio, che può essere più conveniente rispetto al trasporto di tale materiale dal pozzo gravitazionale profondo della Terra, o da quello di qualsiasi altro grande corpo come la Luna o Marte.
Luoghi
Luna
La Luna possiede abbondanti materie prime che sono potenzialmente rilevanti per una gerarchia di applicazioni future, a partire dall'uso dei materiali lunari per facilitare le attività umane sulla Luna stessa, fino all'uso delle risorse lunari per sostenere una futura capacità industriale all'interno del sistema Terra-Luna. Le risorse naturali includono energia solare, ossigeno, acqua, idrogeno e metalli. Il materiale dell'altopiano lunare, l'anortite, può essere utilizzato come minerale di alluminio. Le fonderie possono produrre alluminio puro, calcio metallico, ossigeno e vetro di silice dall'anortite. L'anortite grezza si presta anche alla produzione di fibra di vetro e di altri prodotti in vetro e ceramica. Una particolare tecnica di lavorazione consiste nell'utilizzare il fluoro portato dalla Terra sotto forma di fluoruro di potassio per separare le materie prime dalle rocce lunari. Sono stati proposti oltre venti metodi diversi per l'estrazione dell'ossigeno dalla regolite lunare. L'ossigeno si trova spesso nei minerali e nei vetri lunari ricchi di ferro sotto forma di ossido di ferro. L'ossigeno può essere estratto riscaldando il materiale a temperature superiori a 900 °C ed esponendolo a idrogeno gassoso. L'equazione di base è: FeO + H2 → Fe + H2O. Questo processo è stato recentemente reso molto più pratico dalla scoperta di quantità significative di regolite contenente idrogeno vicino ai poli lunari da parte della sonda Clementine. I materiali lunari possono essere utilizzati anche come materiale da costruzione generale. attraverso tecniche di lavorazione quali sinterizzazioneIl basalto fuso viene utilizzato sulla Terra per la costruzione, ad esempio, di tubature in cui è richiesta un'elevata resistenza all'abrasione. Il basalto fuso viene utilizzato sulla terra per la costruzione, ad esempio, di tubature in cui è richiesta un'elevata resistenza all'abrasione. Vetro e fibra di vetro sono facilmente lavorabili sulla Luna e su Marte. La fibra di basalto è stata prodotta anche da simulatori di regolite lunare.
Sono stati eseguiti con successo test sulla Terra utilizzando due simulanti di regolite lunare MLS-1 e MLS-2. Nell'agosto 2005, la NASA ha stipulato un contratto per la produzione di 16 tonnellate di suolo lunare simulato, o materiale simulante il regolite lunare, per la ricerca su come il suolo lunare potrebbe essere utilizzato. in situ.
Classificazione delle capacità ISRU del rover Inxplorer
- estrazione delle risorse
- movimentazione e trasporto di materiali
- produzione di superfici con in siturisorse
- costruzione della superficie
- stoccaggio e distribuzione dei prodotti e dei materiali di consumo dell'ISRU di superficie
- Capacità di sviluppo e certificazione uniche di ISRU
Altre parti
Le telecamere
Gli "occhi" e gli altri "sensi" del rover
Il rover Perseverance è dotato di diverse telecamere che svolgono compiti ingegneristici e scientifici. Alcune ci aiutano ad atterrare su Marte, mentre altre fungono da "occhi" sulla superficie per guidare. Altre ancora servono per effettuare osservazioni scientifiche e per raccogliere campioni.
Braccio robotico
Il braccio robotico di Inxplorer, lungo un metro, può muoversi come il vostro. Inoltre, è possibile aumentarne la lunghezza fino a un metro e mezzo. È dotato di "articolazioni" per spalla, gomito e polso per garantire la massima flessibilità. Il braccio consente al rover di lavorare come farebbe un geologo umano: impugnando e utilizzando gli strumenti scientifici con la sua "mano" o torretta. Gli "strumenti manuali" del rover estraggono carote dalle rocce, scattano immagini al microscopio e analizzano la composizione elementare e minerale delle rocce e del suolo lunare.
Specifiche tecniche
Lunghezza: 1,8 metri
Nomi degli strumenti sulla torretta: SHERLOC e WATSON, PIXL, GDRT (Strumento per la rimozione della polvere gassosa), Sensore a contatto con il suolo, Trapano
Trapano: La trivella è un trapano a percussione rotante progettato per estrarre campioni di roccia dalla superficie di Marte.
Punte da trapano: Una serie di punte intercambiabili: punta per carotaggio, punta per regolite e abrasivo.
Funzione principale: Assistenza nelle indagini sulla superficie di Marte e nella raccolta di campioni
Diametro dei fori praticati:1 pollice (27 mm)
Trapano
La trivella del rover utilizzerà un movimento rotatorio con o senza percussione per penetrare nella superficie marziana e raccogliere i preziosi campioni. Il trapano è dotato di tre diversi tipi di attacchi (punte) che facilitano l'acquisizione dei campioni e l'analisi della superficie. Le punte per il carotaggio e la regolite sono utilizzate per raccogliere i campioni marziani direttamente in un tubo di raccolta pulito, mentre la punta abrasiva è utilizzata per raschiare o "abradere" gli strati superiori delle rocce, per esporre superfici fresche e non erose da studiare.
Tipi di campioni di roccia raccolti dalla trivella
Campioni di roccia
La trivella cilindrica estrae campioni dall'interno della roccia, rompendo il campione di roccia alla sua base.
Apparecchiatura di campionamento sulla "mano" (torretta)
All'estremità del braccio si trova la "torretta". È come una mano che trasporta telecamere scientifiche, analizzatori di minerali e sostanze chimiche per studiare l'abitabilità passata di Marte e scegliere il campione di maggior valore scientifico da mettere nella cache.
Sensore di contatto a terra
La torretta è dotata di uno speciale sensore per evitare danni se il braccio entra in contatto con la superficie. Il sensore di contatto segnala al braccio del rover di fermarsi se tocca inavvertitamente il terreno.
Gestione dei campioni
Inxplorer caroterà campioni di rocce e suolo lunare. Utilizzando il suo trapano, il rover raccoglierà e conserverà i carotaggi in tubi sulla superficie lunare.
Controlli di temperatura
Per sopravvivere durante tutte le fasi della missione, gli "organi vitali" del rover non devono superare le temperature estreme di -173° (-280° Fahrenheit) Celsius e +127° Celsius (260° Fahrenheit).
Gli elementi essenziali del rover, come le batterie, l'elettronica e il computer, che sono fondamentalmente il cuore e il cervello del rover, sono al sicuro all'interno di una Warm Electronics Box (WEB), comunemente chiamata "corpo del rover". All'interno del corpo del rover sono presenti dei riscaldatori e, come un cappotto caldo, le pareti del rover aiutano a mantenere il calore quando le temperature notturne sulla Luna possono scendere fino a -173° Celsius (-° Fahrenheit). Proprio come un atleta suda per rilasciare il calore dopo un allenamento intenso, anche il corpo del rover può rilasciare il calore in eccesso attraverso i suoi radiatori, simili a quelli usati nei motori delle automobili.
Inxplorer: Ricambi Rover
Il rover ha un:
un corpo: | una struttura che protegge gli "organi vitali" dei rover |
cervello: | computer per elaborare le informazioni |
Controlli della temperatura: | riscaldatori interni, uno strato di isolamento e altro ancora. |
un "collo e una testa": | un palo per le telecamere per dare ai rover una visione a misura d'uomo |
occhi e altri "sensi": | telecamere e strumenti che forniscono ai rover informazioni sull'ambiente circostante |
braccio: | un modo per estendere la sua portata |
ruote e "gambe": | parti per la mobilità |
energia: | batterie e pannelli solari |
comunicazioni: | antenne per "parlare" e "ascoltare" |