月亮营地

Moon Camp Discovery 2021-2022年项目画廊

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月球车

团队。 探索者

类别。月球车 | 康提--译者注  斯里兰卡 |  1 |  14岁
Tinkercad 3D设计的外部链接

项目描述


探索者漫游者

五个多用途U形漫游车家族,旨在携带科学仪器和有效载荷。朱诺号漫游车被用于美国宇航局领导的夏威夷火山岩坡上的实地测试,以模拟前往月球的任务。它的开发是为了从月球上收集样本,获得科学测量,并演示长距离旅行和夜间生存等任务。

技术细节

目标目的地 月亮
尺寸(长、宽、高) 1.38米 x 1.6米 x 0.75米(不安装桅杆选项)
群体 250公斤
可以携带 200公斤
速度 最高时速12.5公里
由以下单位提供 电力(锂离子电池)

亮点

  • Inxplorer可以携带的东西几乎和它的重量一样多,它的速度和灵活性令人惊讶,可以驶过各种地形和大岩石。它还可以钻进岩石,取样,并利用其高清显微镜仪器对岩石进行分析。
  • 既可以由附近的人操作,也可以扫描其环境并自行导航。一旦它发现一个目标,这个完全自主的漫游车就可以把自己开到那个地方,用它的机械臂挖一条沟,舀起样品并把它们放在位于它 "肩膀 "上的收集罐中。
  • 4轮驱动,具有独特的车轮系统,可在同一地点360度旋转
  • 它的挖掘机械臂兼做传感器的桅杆,使它能够扫描和绘制环境图,以寻找矿物、水或冰。
  • 这辆路虎车还可以通过夜间模式轻松地在夜间行驶。漫游车有两个主灯和夜景摄像头,可提供高质量的图像。

 

探索需要流动性

探索需要流动性。无论你是在地球上,还是在遥远的月球或火星上,你都需要好的轮胎来使你的车辆从一个地方到另一个地方。

 

月球上的轮子

三个主要 轮毂设计 是由美国宇航局和其他国际研究人员为早期探索而推出的。虽然它们有很大的不同,但它们都专注于在月球表面移动硬件和宇航员。

春季轮胎

此外,Inxplorer漫游车可以调整其轴长,并通过岩石和小坑。

轮胎结构

早期的轮胎设计使用编织线,而我们使用的弹簧轮胎是由一系列相互连接的线圈制成。重约20磅,可承受165磅的负荷。我们希望将这些轮子用于罗孚。

 

ISRU仪器

作为Inxpolrer团队,我们不要忘记为我们的漫游者添加ISRU部分。这个部分可以涉及到在太空中提取金属作为建筑材料,这可能比把这种材料从地球的深层引力井或任何其他大型天体如月球或火星的引力井中带上来更具成本效益。

 

 

场所

月亮

月球拥有丰富的原材料,可能与未来的一系列应用有关,首先是利用月球材料来促进人类在月球上的活动,然后是利用月球资源来支撑地月系统内的未来工业能力。自然资源包括太阳能、氧气、水、氢气和金属。月球高地的材料正长岩可以作为铝矿使用。冶炼厂可以从正长岩中生产纯铝、金属钙、氧气和硅玻璃。原有的正长石也适合制造玻璃纤维和其他玻璃和陶瓷产品。一种特殊的加工技术是利用从地球上带来的氟作为氟化钾,从月球岩石中分离出原材料。已经提出了20多种不同的方法,用于从月球岩石中提取氧气。氧气通常以氧化铁的形式存在于富含铁的月球矿物和玻璃中。氧气可以通过将材料加热到900℃以上并暴露在氢气中来提取。基本的方程式是。FeO + H2 → Fe + H2O.最近,克莱门特航天器在月球两极附近发现了大量的含氢雷石,使这一过程更加实用。月球材料也可作为一般的建筑材料。通过加工技术,如 烧结热压法、液化法和铸造玄武岩法。铸造玄武岩在地球上被用于建造例如需要高抗磨性的管道。 玻璃 和 玻璃纤维 是在月球和火星上直接加工的。玄武岩纤维也是由月球上的雷石模拟器制成的。

在地球上已经使用两种月球岩石模拟物进行了成功的测试 MLS-1 和MLS-2。2005年8月,美国宇航局签约生产16吨模拟月球土壤,或月球回归岩模拟材料,用于研究如何利用月球土壤。 就地.

Inxplorer漫游者ISRU能力分类

  1. 资源开采
  2. 材料处理和运输
  • 表面制造与 就地资源
  1. 表面结构
  2. 地面ISRU产品和消耗品的储存和分配
  3. ISRU独特的开发和认证能力

 

其他零件

摄像机

漫游者的 "眼睛 "和其他 "感官"

毅力号漫游车有几台相机,专注于工程和科学任务。有些帮助我们在火星上着陆,有些则作为我们在火星表面的 "眼睛 "来驾驶。我们利用其他相机进行科学观察,并协助收集样本。

 

机器人手臂

Inxplorer上的3英尺长的机械臂可以像你一样移动。而且我们还可以将长度增加到6英尺。它有一个肩部、肘部和手腕的 "关节",以获得最大的灵活性。该手臂让漫游者像人类地质学家那样工作:用它的 "手 "或炮塔握住并使用科学工具。漫游者自己的 "手工具 "从岩石中提取岩芯,拍摄显微图像,分析月球岩石和土壤的元素组成和矿物构成。

 

技术规格

长度。 6英尺(1.8米)

炮塔上的工具名称。 SHERLOC和WATSON,PIXL,GDRT(气体除尘工具),地面接触传感器,钻头

操练。 该钻头是一个旋转冲击式钻头,旨在从火星表面提取岩芯样本。

钻头。 一套可互换的钻头:取心钻头、雷石钻头和研磨机。

主要功能。 协助火星表面调查和样品采集

钻孔的直径。1英寸(27毫米)

 

演习

漫游者的钻头将使用旋转运动,包括或不包括敲击,深入到火星表面,收集珍贵的样本。钻头配备了三种不同的附件(钻头),以方便样品采集和表面分析。取芯钻头和雷石钻头用于直接将火星样品收集到一个干净的样品收集管中,而研磨钻头则用于刮掉或 "研磨 "岩石的表层,以暴露出新鲜的、未被风化的表面供研究。

钻机将收集的岩石样本类型

岩石样品
圆柱形钻头从岩石内部切出样品,在其底部断开岩石样品。

手"(转塔)上的取样设备

在手臂的末端是 "炮塔"。它就像一只手,携带科学相机、矿物和化学分析仪,用于研究火星过去的可居住性,并选择最有科学价值的样本进行缓存。

地面接触传感器

炮塔有一个特殊的传感器,以防止手臂接触到表面时的损坏。如果漫游器臂无意中接触到地面,接触传感器会发出信号使其停止。

样品处理

Inxplorer将从月球岩石和土壤中提取芯样。探测器将使用它的钻头,在月球表面的管道中收集和储存岩心。

 

温度控制

为了在所有的任务阶段中生存,漫游者的 "重要器官 "必须不超过-173°(-280°Fahrenheit to)摄氏度到+127°C(260°Fahrenheit)的极端温度。

漫游者的必需品,如电池、电子器件和计算机,基本上是漫游者的心脏和大脑,在温暖的电子箱(WEB)内保持安全,通常称为 "漫游者身体"。漫游者身体内装有加热器,就像一件温暖的外套,当月球上的夜间温度可能降至零下173摄氏度(华氏零度)时,漫游者的墙壁帮助保持热量。就像运动员在剧烈运动后出汗以释放热量一样,漫游者的身体也可以通过其散热器释放多余的热量,类似于汽车发动机中使用的散热器。

 

Inxplorer:路虎零件

漫游者有一个。

尸体: 一个保护漫游者 "重要器官 "的结构
大脑: 计算机处理信息
温度控制: 内部加热器、一层隔热层,以及更多
a "颈部和头部": 摄像机的桅杆,使漫游者有一个人类尺度的视野
眼睛和其他 "感官": 为漫游者提供有关其环境信息的相机和仪器
武装: 一种扩大其范围的方法
轮子和 "腿": 流动性的零件
能源: 电池和太阳能电池板
通讯: 用于 "说 "和 "听 "的天线

 


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