A HUNVEYOR KÍSÉRLETI GYAKORLÓ EGYETEMI ŰRSZONDA MODELL

ÉPÍTÉSE

A Hunveyor építésének célja:•A Hunveyor kísérleti gyakorló űrszonda

modellt, a NASA Surveyor

holdszondájának mintájára, mint

összetett rendszert építjük meg. •A hallgatók az építés és a fokozatos

üzembe helyezés során ismerik meg a

Hunveyor rendszert.

A Hunveyor használata

A Hunveyor egy megépített kísérleti terepen foglal helyet. Itt az űrszonda egy bolygófelszínre már éppen megérkezett helyzetben található. Ebben a helyzetben kezdi el vizsgálatait

A Hunveyor egy Surveyor mintájú, érdekfeszítő technikai rendszer, amellyel környezetünk anyagait

és anyagáramlásait mérhetjük.

A gyakorló űrszonda tervezésének és megépítésének munkafolyamata egyúttal a fizika, a kémia, a matematika, a számítás-technika, az informatika, a geológia és más tantárgyak érdekfeszítő oktatására is alkalmas.

Terepasztal a Hunveyor körül :Planetáris tájformák modellezése

•A két legismertebb planetáris táj, ahova űrszondák leszálltak, a holdi és a marsi. •A Holdon a sziklákkal teleszórt tájat törmelékes anyag (regolit) borítja. •A marsi táj is sziklákkal van borítva, de a kőzetdarabok elhelyezkedése összetett felszíni folyamatokban jött létre. A Viking 2 fehér csapadék megjelenését is lefényképezte. •A Hunveyor körül kialakított terepasztalon nemcsak a kőzetek anyaga szempontjából építhetünk ki planetáris tájformákat, hanem a törmelékes anyagok mintázata alapján is. •A homokból dűnéket, szélzászlókat, barkánokat is kialakíthatunk, a marsi terepnek megfelelően.

Adatok: név, cím, telefon,

stb!!!!

Összefoglalás• A Hunveyor két fontos célt is

elérhetővé tesz. • Egyrészt oktatási eszköz, egy

összetett robot. Rajta a műszerek együtt dolgoznak, ami megkívánja összehangoltságukat. Ezt az összehangolást a fedélzeti elektronika, számítógép, interfészek, stb. biztosítják.

• Másrészt kutatási eszköz, amin a már meglévő műszerpark fejleszthető, kiegészíthető.

Jelenleg 5 db Hunveyor épül• A Hunveyor-1 az ELTE Általános Fizika

Tanszékén, (Dr. Bérczi Szaniszló vezetésével) • A Hunveyor-2 Pécsett, a TTK Informatika és

Általános Technika Tanszékén, (Dr. Hegyi Sándor vezetésével),

• A Hunveyor-3 Szombathelyen, a Berzsenyi Főiskolán, (Kovács Zsolt vezetésével),

• A Hunveyor-4 Székesfehérvárott, a Budapesti Műszaki Főiskola Kandó Kálmán Karán, (Dr. Hudoba György vezetésével),

• A Hunveyor-7 Pannonhalmán, a Bencés Főapátsági Gimnáziumban (Pintér Ambrus vezetésével) épül.

Természeti áramlási rendszerek mérése űrszondával

• A planetáris felszíneken végzett környezettudományi mérések a technológiáknak és a természeti áramlásoknak együttes ismeretét követeli meg.

• A technológiák és a környezet áramlásai közötti viszony összetett.

• Leegyszerűsítjük mindkét áramlási rendszert.• Összehasonlításra alkalmas, közös leírási formában

fogalmazzuk meg a kétféle folyamat közötti kereszthatásokat. • Ezt először földfelszíni ipari üzemi léptéken mutatjuk be a

következő mátrixon.

Mátrixunk az áramlásokról és az üzemekről

Papírgyár

Porcelángyár

Timföldgyár és

alumíniumkohó

Hőerőmű

Egymást keresztező áramlások „kereszttüzében” működik a Hunveyor.

• A technológiák anyagáramlásait és a természeti környezeti áramlásokat tekintsük egymást keresztező irányú áramlásoknak.

• A vízszintes irányban fölrajzolt technológiai "pályákat" merőlegesen futó környezeti áramok "szelik át". Az üzemek ezekből anyagokat vesznek ki és használnak föl.

• A környezeti áramlásban résztvevő kis anyag-mennyiségeket, amelyek belekerülnek a Hunveyor mérő rendszereibe, mérésekre használjuk föl.

• Az űrszonda tehát: megszőtt technológia.

A Hunveyor fejlesztési és építési munkálatai többlépcsősek

Először a minimál-űrszonda készül el s ezt folyamatosan fejlesztjük, úgy, hogy:Mindvégig működő egészként szerepeljen a már elkészült egység. Modul elven építjük az űrszondát: önállóan is fejleszthető, és önmagukban is megálló és működő egységeket építünk, s ezeket az önálló részeket mindig összehangoljuk. Mindig kompatibilis részrendszerekben gondolkozzunk.Fejlesztési szintek beiktatásával fokozatosan valósítjuk meg. Előbb hálózatfüggő, majd fokozatosan leválasztjuk a hálózatról és egy hálózattól független változatot építünk meg.PC alapú elektronikát fejlesztünk (hazai beszerezhetőség!)Csoportmunkát szervezünk.

A Hunveyor vázának építése Energiaforrás: a napelemtábla Fényérzékelés

A Nap követése a nap-elemmel hasonló feladat ahhoz, mint amikor egy csilla-gászati

távcsövel egy csillagot követünk

Szintén 2 motorral volt beállítható a H-2 nap-elemtáb-lája. Napot érzékelő szenzor

mérte a fény erősségét.

Az összetett robotkar• A kar merev karrészek (1) és

elmozdulásra képes izületek (2) segítségével, a mozgató egységek (hajtások, motorok) (3) révén,

• a kar végén elhelyezett műszerrel (effektor) (4) mechanikai műveleteket végez az űrszonda körüli sivatag talaján és kőzetein.

• Ha egy tartományban minden pontot el akarunk érni e robotkarral, akkor a kart három egy-mástól független mozgásirányban kell tudni mozgatni. A Hunveyor-2 első robotkarja ezért 3 szabadsági fokú.

A Hunveyor műszerei

Szélerősséget és szélirányt is mér a Hunveyor-4.A forgólapátos műszer függ. tengelyen forog.Mágneses érzékelők mérik a szélirányjelző helyzetét.

A Hunveyor-3 spektroszkópja A Husar-1 rover

Mozgó mérő egység a Hunveyor körül a HUSAR (Hungarian University Surface Analyser Rover).Az első HUSAR egy mozgó web-kamera volt, amelyet a terepasztalon a két kerék meghajtá-sával irányítani és mozgatni lehetett.

A Husar-2 rover legóból megépítve

Kar és kamera együttműködése• A karral végzett műveletekkel és a

kamera által adott képek segítségével megfigyelhetjük a talaj alapvető mechanikai tulajdonságait.

• Láthatjuk a talaj szemcsésségét és színét, sziklás környezetben a kőzeteken lerakódott port és az alattuk lévő talaj színét is, s ezekből a szél szállította porra, a kőzetek és a talaj összetételére is következtethetünk.

• A kart mozgatva megfigyelhetjük, milyen vastagon borítja por a szilárdabb talajt. A por vastagságát az űrszonda lábára szerelt skáláról, vagy a lábak talajba süppedéséből is leolvashatjuk.

A Hunveyor-1 robotkarja teleszkopikus rendszerű volt és két motor mozgatta (balra fent)

A Hunveyor-2 robotkarja kanalas emelőt hordoz (jobbra fent)

A kétféle kar együttese a Hunveyor-2-n (balra)