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)
