A HUNVEYOR KÍSÉRLETI GYAKORLÓ EGYETEMI ŰRSZONDA MODELL ÉPÍTÉSE

1. A HUNVEYOR KÍSÉRLETI GYAKORLÓ EGYETEMI ŰRSZONDA MODELL ÉPÍTÉSE A Hunveyor egy Surveyor mintájú, érdekfeszítő technikai rendszer, amellyel környezetünk anyagait és anyagáramlásait mérhetjük. • 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 • 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. 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 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. Szintén 2 motorral volt beállítható a H-2 nap-elemtáb-lája. Napot érzékelő szenzor mérte a fény erősségét. A Nap követése a nap-elemmel hasonló feladat ahhoz, mint amikor egy csilla-gászati távcsövel egy csillagot követünk A Hunveyor műszerei • 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. • 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) 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. Szélerősséget és szélirányt is mér a Hunveyor-4. A forgólapátos műszer függ. tengelyen forog. Mágneses érzékelők mérik a szélirányjelző helyzetét. A Husar-1 rover A Hunveyor-3 spektroszkópja A Husar-2 rover legóból megépítve • 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. • 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. Mátrixunk az áramlásokról és az üzemekről Papírgyár Porcelángyár Timföldgyár és alumíniumkohó Hőerőmű • 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. Adatok: név, cím, telefon, stb!!!!