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Moon Camp Discovery 2021-2022 Galeria de Projectos

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Team: Inxplorer

Categoria: Lunar rover | Kandy |  Sri Lanka |  1 |  14 anos de idade
Ligação externa para desenho Tinkercad 3D

Descrição do projecto


Inxplorer Rover

Família de cinco rovers em forma de U polivalentes concebidos para transportar instrumentos científicos e cargas úteis. Os rovers Juno foram utilizados em testes de campo conduzidos pela NASA nas encostas rochosas de um vulcão havaiano para simular missões à Lua. Foi desenvolvido para recolher amostras da Lua, adquirir medições científicas e demonstrar tarefas como viagens de longa distância e sobrevivência nocturna.

Detalhes técnicos

Destino alvo Lua
Tamanho (Comprimento, largura, altura) 1,38 m x 1,6 m x 0,75 m (sem opção de mastro instalada)
Missa 250 kg
Pode transportar 200 kg
Velocidade 12,5 km/h velocidade máxima
Movido por Energia eléctrica (baterias de iões de lítio)

Destaques

  • O Inxplorer pode transportar quase tanto quanto pesa, é surpreendentemente rápido e ágil e pode conduzir sobre todo o tipo de terrenos e grandes rochas. E pode perfurar em rochas, recolher amostras e realizar análises de rochas utilizando o seu instrumento de microscópio de alta definição.
  • Pode ser operado por um ser humano nas proximidades ou digitalizar o seu ambiente e navegar por si próprio. Uma vez avistado um alvo, o rover totalmente autónomo pode dirigir-se para o local, usar o seu braço robótico para cavar uma trincheira, recolher amostras e depositá-las nas latas de recolha localizadas em qualquer um dos seus "ombros".
  • tracção às 4 rodas com um sistema único de rodas que lhe permite rodar 360 graus no mesmo local
  • O seu braço robótico de escavação faz um duplo trabalho como mastro para sensores que lhe permitem digitalizar e mapear o seu ambiente para procurar minerais, água ou gelo
  • Este Rover também pode conduzir facilmente no modo Nocturno com Nocturno. O Rover tem duas Câmaras de Luz Principal e Câmaras Nocturnas para Imagens de Alta Qualidade.

 

A EXPLORAÇÃO REQUER MOBILIDADE

A exploração requer mobilidade. E quer esteja na Terra ou tão longe como a Lua ou Marte, precisa de bons pneus para levar o seu veículo de um lugar para outro.

 

Rodas na Lua

Três grandes desenhos de rodas foram introduzidos pela NASA e outros investigadores internacionais para uma exploração precoce. Embora fossem muito diferentes, estavam todos concentrados na movimentação de hardware e astronautas através da superfície lunar.

Pneu de mola

Também o rover Inxplorer pode ajustar o seu comprimento de eixo e passar as rochas e pequenos buracos.

Arquitectura de Pneus

Enquanto os primeiros desenhos de pneus usavam arame tecido, utilizamos pneus de mola com uma série de bobinas interligadas. Pesa cerca de 20 libras e pode suportar 165 libras de carga. Esperamos utilizar estas rodas para Rover.

 

Instrumento ISRU

Como equipa da Inxpolrer, não esquecemos de acrescentar uma parte ISRU para o nosso Rover. Esta parte pode envolver a extracção de metais para material de construção no espaço, que pode ser mais rentável do que trazer esse material para fora do poço de gravidade profunda da Terra, ou de qualquer outro grande corpo como a Lua ou Marte.

 

 

Localizações

Lua

A Lua possui abundantes matérias-primas potencialmente relevantes para uma hierarquia de futuras aplicações, começando com a utilização de materiais lunares para facilitar as actividades humanas na própria Lua e avançando para a utilização de recursos lunares para sustentar uma futura capacidade industrial dentro do sistema Terra-Lua. Os recursos naturais incluem a energia solar, oxigénio, água, hidrogénio e metais. O material lunar das terras altas anorthite pode ser utilizado como minério de alumínio. As fundições podem produzir alumínio puro, metal de cálcio, oxigénio e vidro de sílica a partir da anorthite. A anorthite crua também é boa para fazer fibra de vidro e outros produtos de vidro e cerâmica. Uma técnica particular de processamento é utilizar flúor trazido da Terra como fluoreto de potássio para separar as matérias primas das rochas lunares. Mais de vinte métodos diferentes foram propostos para a extracção de oxigénio do rególito lunar. O oxigénio é frequentemente encontrado em minerais e copos lunares ricos em ferro como óxido de ferro. O oxigénio pode ser extraído aquecendo o material a temperaturas superiores a 900 °C e expondo-o a gás de hidrogénio. A equação básica é: FeO + H2 → Fe + H2O. Este processo foi recentemente tornado muito mais prático com a descoberta de quantidades significativas de rególito contendo hidrogénio perto dos pólos da Lua pela nave espacial Clementine. Materiais lunares também podem ser utilizados como material de construção geral. através de técnicas de processamento, tais como sinterização, prensagem a quente, liquificação, e o método do basalto fundido. O basalto fundido é utilizado na terra para a construção de, por exemplo, tubos onde é necessária uma elevada resistência à abrasão. Vidro e fibra de vidro são fáceis de processar na Lua e em Marte. A fibra de basalto também tem sido feita a partir de simuladores de regolitos lunares.

Testes bem sucedidos foram realizados na Terra usando dois simuladores de regolitos lunares MLS-1 e MLS-2. Em Agosto de 2005, a NASA contratou para a produção de 16 toneladas de solo lunar simulado, ou material simulador de rególito lunar para investigação sobre como o solo lunar poderia ser utilizado in situ.

Classificação de capacidade Inxplorer Rover ISRU

  1. extracção de recursos
  2. manuseamento e transporte de materiais
  • fabrico de superfícies com in siturecursos
  1. construção de superfície
  2. armazenamento e distribuição de produtos ISRU de superfície e consumíveis
  3. Capacidades únicas de desenvolvimento e certificação da ISRU

 

Outras partes

As Câmaras

Os "olhos" e outros "sentidos" do andarilho

O Perseverance rover tem várias câmaras centradas em tarefas de engenharia e ciência. Algumas ajudam-nos a aterrar em Marte, enquanto outras servem como os nossos "olhos" à superfície para conduzir em redor. Utilizamos outras para fazer observações científicas e ajudar na recolha de amostras.

 

Braço robótico

O braço robótico de 3 pés de comprimento no Inxplorer pode mover-se muito como o seu. E também podemos aumentar o comprimento até 1,80 m. Tem um ombro, cotovelo e "articulações" do pulso para a máxima flexibilidade. O braço permite ao rover trabalhar como um geólogo humano: segurando e utilizando ferramentas científicas com a sua "mão" ou torre. As próprias "ferramentas manuais" do rover extraem os núcleos das rochas, tiram imagens microscópicas e analisam a composição elementar e a composição mineral das rochas lunares e do solo.

 

Especificações técnicas

Comprimento: 6 pés (1,8 metros)

Nomes de Ferramentas na Torre: SHERLOC e WATSON, PIXL, GDRT (Gaseous Dust Removal Tool), Sensor de Contacto com o Solo, Broca

Perfuratriz: A broca é uma perfuradora percussiva rotativa concebida para extrair amostras do núcleo de rocha da superfície de Marte.

Bocados da broca: Um conjunto de bits intercambiáveis: bits de coring, bits de regolith e um abridor.

Função principal: Ajudar na investigação da superfície de Marte e na recolha de amostras

Diâmetro dos orifícios perfurados:1 polegada (27 mm)

 

Broca

A broca do rover utilizará o movimento rotativo com ou sem percussão para penetrar na superfície marciana e recolher as amostras preciosas. A broca está equipada com três tipos diferentes de acessórios (brocas) que facilitam a aquisição de amostras e a análise da superfície. As brocas de coring e regolith são utilizadas para recolher amostras marcianas directamente para um tubo de recolha de amostras limpo, enquanto a broca abridora é utilizada para raspar ou "raspar" as camadas superiores das rochas, para expor superfícies frescas e sem condições meteorológicas para estudo.

Tipos de amostras de rochas que a broca irá recolher

Amostras de rochas
A broca cilíndrica corta amostras de interiores de rocha, rompendo a amostra de rocha na sua base.

Equipamento de amostragem na "Mão" (Torre)

No fim do braço está a "torreta". É como uma mão que transporta câmaras científicas, analisadores minerais e químicos para estudar a habitabilidade passada de Marte, e escolher a amostra mais valiosa do ponto de vista científico para guardar.

Sensor de Contacto com o Solo

A torre tem um sensor especial para proteger contra danos se o braço entrar em contacto com a superfície. O sensor de contacto sinaliza ao braço do rover para parar se este tocar inadvertidamente no solo.

Manuseamento de amostras

O Inxplorer irá nuclear amostras de rochas e solo da Lua. Usando a sua broca, o rover irá recolher e armazenar os núcleos em tubos na superfície da Lua.

 

Controlos de temperatura

Para sobreviver durante todas as várias fases da missão, os "órgãos vitais" do andarilho não devem exceder temperaturas extremas de -173°(-280° Fahrenheit a) Celsius a +127° Celsius (260° Fahrenheit).

O essencial do andarilho, tais como as baterias, electrónica e computador, que são basicamente o coração e o cérebro do andarilho, permanecem seguros dentro de uma Warm Electronics Box (WEB), vulgarmente chamada de "corpo do andarilho". Os aquecedores são embalados dentro do corpo do rover, e como um casaco quente, as paredes do Rover ajudam a manter o calor dentro quando as temperaturas nocturnas na Lua podem cair para -173° Celsius (-° Fahrenheit). Tal como um atleta transpira para libertar calor após um treino intenso, a carroçaria do Rover também pode libertar calor em excesso através dos seus radiadores, semelhantes aos utilizados nos motores dos automóveis.

 

Inxplorer: Peças Rover

O rover tem um:

um corpo: uma estrutura que protege os "órgãos vitais" dos rovers
cérebros: computadores para processar informação
controlos de temperatura: aquecedores internos, uma camada de isolamento, e muito mais
um "pescoço e uma cabeça".: um mastro para as câmaras dar aos rovers uma visão à escala humana
olhos e outros "sentidos: câmaras e instrumentos que dão aos transeuntes informações sobre o seu ambiente
braço: uma forma de alargar o seu alcance
rodas e "pernas: peças para mobilidade
energia: baterias e painéis solares
comunicações: antenas para "falar" e "ouvir"

 


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