moon_camp

Moon Camp Discovery 2021-2022 projektu galerija

Visi | Mēness nolaišanās modulis | Mēness bāze | Mēness roveris | Raķete | Mēness orbitālajā kosmosa stacija | Kosmosa uzvalks

Komanda: Inxplorer

Kategorija: Mēness roveris | Kandy |  Šrilanka |  1 |  14 gadus vecs
Tinkercad 3D dizaina ārējā saite

Projekta apraksts


Inxplorer Rover

Piecu daudzfunkcionālu U-veida roveru saime, kas paredzēta zinātnisko instrumentu un kravnesības pārvadāšanai. Juno roveri tika izmantoti NASA vadītajos lauka izmēģinājumos uz Havaju vulkāna klinšainajām nogāzēm, lai simulētu misijas uz Mēnesi. Tas tika izstrādāts, lai savāktu paraugus no Mēness, iegūtu zinātniskus mērījumus un demonstrētu tādus uzdevumus kā ceļošana lielos attālumos un izdzīvošana naktī.

Tehniskā informācija

Mērķa galamērķis Mēness
Izmērs (garums, platums, augstums) 1,38 m x 1,6 m x 0,75 m (bez uzstādītas masta opcijas)
Masu 250 kg
Var pārvadāt 200 kg
Ātrums 12,5 km/h maksimālais ātrums
Powered by Elektriskā jauda (litija jonu baterijas)

Izcelt

  • Inxplorer var pārvadāt gandrīz tikpat daudz, cik tas sver, ir pārsteidzoši ātrs un veikls un spēj pārbraukt visdažādākos apvidus un lielus akmeņus. Turklāt tas var urbt iežos, ņemt paraugus un veikt iežu analīzi, izmantojot augstas izšķirtspējas mikroskopa instrumentu.
  • To var vadīt cilvēks, kas atrodas blakus, vai arī tas var pats skenēt vidi un navigēt. Kad tas pamana mērķi, pilnībā autonoms roveris var pats aizbraukt līdz vietai, ar robotizēto roku izrakt tranšeju, paņemt paraugus un noglabāt tos savākšanas tvertnēs, kas atrodas uz abiem "pleciem".
  • 4 riteņu piedziņa ar unikālu riteņu sistēmu, kas ļauj tam griezties 360 grādu leņķī vienā un tajā pašā vietā.
  • Tā rakšanas robota roka darbojas kā masts sensoriem, kas ļauj skenēt un kartēt vidi, lai meklētu minerālus, ūdeni vai ledu.
  • Ar šo Roveri var viegli braukt arī naktī, izmantojot nakts režīmu. Rover ir divas galvenās gaismas un nakts kameras augstas kvalitātes attēliem.

 

IZPĒTEI NEPIECIEŠAMA MOBILITĀTE

Izpētīšanai nepieciešama mobilitāte. Neatkarīgi no tā, vai atrodaties uz Zemes vai tik tālu kā Mēness vai Marss, jums ir nepieciešamas labas riepas, lai transportlīdzeklis varētu pārvietoties no vienas vietas uz citu.

 

Riteņi uz Mēness

Trīs galvenie riteņu konstrukcijas agrīnai izpētei ieviesa NASA un citi starptautiskie pētnieki. Lai gan tie bija ļoti atšķirīgi, tie visi bija vērsti uz aparatūras un astronautu pārvietošanu pa Mēness virsmu.

Pavasara riepa

Arī Inxplorer roveris var regulēt savas ass garumu un apbraukt akmeņus un nelielas bedres.

Riepu arhitektūra

Ja agrīnajos riepu dizainos tika izmantota austa stieple, tad mēs izmantojam atsperu riepas, kas izgatavotas no vairākām savstarpēji savienotām spirālēm. Tās sver aptuveni 20 kg un spēj izturēt 165 kg slodzi. Mēs ceram, ka šos riteņus izmantosim Roverim.

 

ISRU instruments

Kā Inxpolrer komanda, Mēs neaizmirstam pievienot ISRU daļu mūsu Rover. Šī daļa var ietvert metālu ieguvi būvmateriālu iegūšanai kosmosā, kas var būt rentablāka nekā šāda materiāla nogādāšana no Zemes vai kāda cita liela ķermeņa, piemēram, Mēness vai Marsa, dziļas gravitācijas akas.

 

 

Atrašanās vietas

Mēness

Mēness ir bagāts ar izejvielām, kas potenciāli var tikt izmantotas hierarhijā, sākot ar Mēness materiālu izmantošanu, lai atvieglotu cilvēka darbību uz paša Mēness, un beidzot ar Mēness resursu izmantošanu, lai nākotnē nodrošinātu rūpnieciskās iespējas Zemes un Mēness sistēmā. Dabas resursi ietver saules enerģiju, skābekli, ūdeni, ūdeņradi un metālus. Mēness augstienes materiālu anortītu var izmantot kā alumīnija rūdu. No anortīta kausētavās var ražot tīru alumīniju, kalcija metālu, skābekli un silīcija dioksīda stiklu. Neapstrādāts anortīts ir arī piemērots stikla šķiedras un citu stikla un keramikas izstrādājumu ražošanai. Viens īpašs apstrādes paņēmiens ir izmantot no Zemes atvesto fluoru kā kālija fluorīdu, lai atdalītu izejvielas no Mēness iežiem. Ir ierosinātas vairāk nekā divdesmit dažādas metodes skābekļa ieguvei no Mēness regolīta. Skābeklis bieži ir sastopams ar dzelzi bagātos Mēness minerālos un stiklos kā dzelzs oksīds. Skābekli var iegūt, karsējot materiālu temperatūrā virs 900 °C un pakļaujot to ūdeņraža gāzei. Pamatvienādojums ir šāds: FeO + H2 → Fe + H2O. Šis process ir kļuvis daudz praktiskāks, jo nesen kosmosa kuģis Clementine atklāja ievērojamu daudzumu ūdeņradi saturoša regolīta pie Mēness poliem. Mēness materiālus var izmantot arī kā vispārīgus celtniecības materiālus, izmantojot apstrādes metodes, piemēram. saķepināšana, karstā presēšana, šķidrināšana un liešanas bazalta metode. Lietoto bazaltu izmanto uz Zemes, piemēram, cauruļu būvniecībā, kur nepieciešama augsta nodilumizturība. Stikls un stikla šķiedra ir viegli apstrādājami uz Mēness un Marsa. No Mēness regolīta imitatoriem ir izgatavotas arī bazalta šķiedras.

Uz Zemes ir veikti veiksmīgi testi, izmantojot divus Mēness regolīta simulantus. MLS-1 un MLS-2. 2005. gada augustā NASA noslēdza līgumu par 16 tonnu mēness augsnes imitācijas jeb mēness regolīta imitācijas materiāla ražošanu, lai izpētītu, kā varētu izmantot mēness augsni. in situ.

Inxplorer Rover ISRU spēju klasifikācija

  1. resursu ieguve
  2. materiālu pārkraušana un transportēšana
  • virsmas ražošana ar in situresursi
  1. virsmas konstrukcija
  2. ISRU produktu un palīgmateriālu uzglabāšana un izplatīšana uz zemes.
  3. ISRU unikālas izstrādes un sertifikācijas spējas

 

Citas daļas

Kameras

Apgājēja "acis" un citas "maņas"

"Perseverance" roverī ir vairākas kameras, kas paredzētas inženiertehniskajiem un zinātniskajiem uzdevumiem. Dažas no tām palīdz mums nosēsties uz Marsa, bet citas kalpo kā mūsu "acis" uz virsmas, lai brauktu apkārt. Citas mēs izmantojam, lai veiktu zinātniskus novērojumus un palīdzētu savākt paraugus.

 

Robotiskā roka

Trīs metrus garā robota roka uz Inxplorer var kustēties līdzīgi kā jūsu. Turklāt mēs varam palielināt tās garumu līdz 6 pēdām. Tai ir plecu, elkoņu un plaukstu "locītavas", kas nodrošina maksimālu elastību. Roka ļauj roverim strādāt tāpat kā cilvēkam ģeologam: turot un izmantojot zinātniskos rīkus ar savu "roku" jeb torni. Roveris ar saviem "rokas instrumentiem" iegūst serdes no iežiem, uzņem mikroskopiskus attēlus un analizē Mēness iežu un augsnes elementu sastāvu un minerālu sastāvu.

 

Tehniskā specifikācija

Garums: 6 pēdas (1,8 metri)

Instrumentu nosaukumi uz torņa: SHERLOC un WATSON, PIXL, GDRT (gāzveida putekļu noņemšanas rīks), zemes kontakta sensors, urbis

Urbis: Urbis ir rotējošs perforators, kas paredzēts iežu serdes paraugu iegūšanai no Marsa virsmas.

Urbju uzgaļi: Maināmu uzgaļu komplekts: urbšanas uzgaļi, regolīta uzgaļi un abrazīvs.

Galvenā funkcija: Palīdzība Marsa virsmas izpētē un paraugu vākšanā

Urbto caurumu diametrs:1 colla (27 mm)

 

Urbis

Lai iekļūtu Marsa virsmā un savāktu vērtīgos paraugus, roveris izmantos rotācijas kustības ar vai bez sitieniem. Urbis ir aprīkots ar trīs dažādu veidu uzgaļiem (uzgaļiem), kas atvieglo paraugu iegūšanu un virsmas analīzi. Koringa un regolīta uzgaļi tiek izmantoti, lai savāktu marsiešu paraugus tieši tīrā paraugu savākšanas caurulē, savukārt abrazīvais uzgalis tiek izmantots, lai nokasītu jeb "noskrāpētu" augšējos iežu slāņus, tādējādi atklājot pētniecībai svaigas, nenobriedinātas virsmas.

Urbuma ņemto iežu paraugu veidi

Klinšu paraugi
Cilindriskais urbis izgriež paraugus no iežu iekšpuses, atdalot iežu paraugu pie tā pamatnes.

Paraugu ņemšanas aprīkojums uz "rokas" (torņa)

Rokas galā atrodas "tornis". Tā ir kā roka, kas nes zinātniskās kameras, minerālu un ķīmiskos analizatorus, lai pētītu Marsa apdzīvotību pagātnē un izvēlētos zinātniski vērtīgāko paraugu, ko glabāt.

Zemes kontakta sensors

Tornim ir īpašs sensors, kas pasargā no bojājumiem, ja roka saskaras ar virsmu. Kontakta sensors signalizē rovera rokturim, lai apstājas, ja tas netīšām pieskaras zemei.

Paraugu apstrāde

Inxplorer ņems Mēness iežu un augsnes paraugus. Izmantojot urbi, roveris savāks un uzglabās serdes mēģenēs uz Mēness virsmas.

 

Temperatūras kontrole

Lai izdzīvotu visos dažādajos misijas posmos, rovera "dzīvībai svarīgie orgāni" nedrīkst pārsniegt ekstrēmās temperatūras no -173° (-280° pēc Fārenheita) līdz +127° pēc Celsija (260° pēc Fārenheita).

Lūvera svarīgākās ierīces, piemēram, baterijas, elektronika un dators, kas būtībā ir rovera sirds un smadzenes, ir drošībā Siltajā elektronikas kastē (WEB), ko parasti dēvē par "rovera korpusu". Rovera korpusa iekšpusē ir iebūvēti sildītāji, un, līdzīgi siltam mētelim, rovera sienas palīdz saglabāt siltumu, kad nakts temperatūra uz Mēness var nokristies līdz -173° pēc Celsija (-° pēc Fārenheita). Līdzīgi kā sportists pēc intensīva treniņa svīst, lai atbrīvotos no karstuma, arī rovera korpuss var atbrīvoties no liekā siltuma, izmantojot radiatorus, līdzīgus tiem, ko izmanto automašīnu dzinējos.

 

Inxplorer: Rover daļas

Roverim ir:

ķermenis: struktūra, kas aizsargā roveru "dzīvībai svarīgos orgānus".
smadzenes: datori informācijas apstrādei.
temperatūras kontrole: iekšējie sildītāji, izolācijas slānis un daudz kas cits.
"kakls un galva": masts kamerām, lai nodrošinātu roveriem skatu cilvēka mērogā.
acis un citas "maņas": kameras un instrumenti, kas sniedz roveriem informāciju par apkārtējo vidi.
roka: veids, kā paplašināt tās darbības jomu.
riteņi un "kājas": mobilitātes daļas
enerģija: akumulatori un saules baterijas.
saziņa: "runāšanas" un "klausīšanās" antenas.

 

Citi projekti: