Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP Hunveyor: egyetemi gyakorló űrszondák Dr. Bérczi Szaniszló ELTE Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék A program az ELTE jubileumi.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP Hunveyor: egyetemi gyakorló űrszondák Dr. Bérczi Szaniszló ELTE Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék A program az ELTE jubileumi."— Előadás másolata:

1 ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP Hunveyor: egyetemi gyakorló űrszondák Dr. Bérczi Szaniszló ELTE Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék A program az ELTE jubileumi rendezvény-sorozatának része Budapest, március 19.

2 A Hunveyor: magyar űrszonda modell. A Hunveyor: magyar gyakorló űrszonda modell. A Hunveyor robot egy magyar egyetemi kísérleti gyakorló űrszonda modell. Célok: A Hunveyor robot egy magyar egyetemi kísérleti gyakorló űrszonda modell. Célok: az űrszonda, mint összetett rendszer építése, az űrszonda, mint összetett rendszer építése, tanulás a Hunveyor folyamatos használatával, tanulás a Hunveyor folyamatos használatával, egy karral és egy kamerával már sok fontos művelet végezhető, egy karral és egy kamerával már sok fontos művelet végezhető, terepasztalon foglal helyet, terepasztalon foglal helyet, körülötte mozog és mér a Husar nevű rover, körülötte mozog és mér a Husar nevű rover, terepgyakorlaton élethelyzetben végzett próbák terepgyakorlaton élethelyzetben végzett próbák

3 A Hunveyor építésének célja A Hunveyor építésének célja A Hunveyor kisérleti gyakorló űrszonda modellt, a NASA Surveyor holdszondájának mintájára, mint összetett rendszert építjük meg. A Hunveyor kisérleti 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 és vele a bolygófelszíni terepet. A hallgatók az építés és a fokozatos üzembe helyezés során ismerik meg a Hunveyor rendszert és vele a bolygófelszíni terepet.

4 Többlépcsős fejlesztés és építés Minimál-űrszonda először, folyamatos fejlesztése később: Mindvégig működő egész a már elkészült egység. Mindvégig működő egész a már elkészült egység. Modul elven épül az űrszonda: önállóan fejleszthető, önmagában is megálló és működő egységet építünk. Modul elven épül az űrszonda: önállóan fejleszthető, önmagában is megálló és működő egységet építünk. Az önálló részeket mindig összehangoljuk. Az önálló részeket mindig összehangoljuk. Kompatibilis részrendszerek. Kompatibilis részrendszerek. Fejlesztési szintek, fokozatok beiktatása. Fejlesztési szintek, fokozatok beiktatása. Előbb hálózatfüggő, majd hálózat-független, autonóm változat. Előbb hálózatfüggő, majd hálózat-független, autonóm változat. PC alapú elektronika. PC alapú elektronika. Csoportmunka. Csoportmunka.

5 A Hunveyor vázának építése A gyakorló űrszonda tervezésének és megépítésének munkafolyamata egyúttal a fizika, a kémia, a matematika, a számítástechnika, az informatika, a geológia és más tantárgyak érdekfeszítő oktatására is alkalmas. A gyakorló űrszonda tervezésének és megépítésének munkafolyamata egyúttal a fizika, a kémia, a matematika, a számítástechnika, az informatika, a geológia és más tantárgyak érdekfeszítő oktatására is alkalmas.

6 A Hunveyor műszerei: összetett robotkar A robotkar összetett szerkezet. A robotkar összetett szerkezet. merev karrészek (1) merev karrészek (1) elmozdulásra képes izületek (2) segítségével, elmozdulásra képes izületek (2) segítségével, mozgató egységek (hajtások, motorok) (3) révén, mozgató egységek (hajtások, motorok) (3) révén, a kar végén elhelyezett műszer (4) a kar végén elhelyezett műszer (4) mechanikai műveleteket végez mechanikai műveleteket végez az űrszonda körüli sivatagi terepasztalon. az űrszonda körüli sivatagi terepasztalon.

7 A Hunveyor-1-en alkalmazott kar A Hunveyor-1 robotkarja nyitható rendszerű volt (nürnbergi olló) és két motor mozgatta. A Hunveyor-1 robotkarja nyitható rendszerű volt (nürnbergi olló) és két motor mozgatta.

8 Talajkeménység mérése A fúró és a fúrófej kialakítása: A fúró és a fúrófej kialakítása: három keménységi fokozat mérése. három keménységi fokozat mérése. A fúrófejet mozgató csavarorsó függőleges irányban egy megadott szakaszon képes elmozdulni. A fúrófejet mozgató csavarorsó függőleges irányban egy megadott szakaszon képes elmozdulni. A fúrófej belsejébe a csavar-orsó végére illeszkedő rugót helyeztünk, melyet egy közbeiktatott hengeren keresztül nyom a csavarorsó. A fúrófej belsejébe a csavar-orsó végére illeszkedő rugót helyeztünk, melyet egy közbeiktatott hengeren keresztül nyom a csavarorsó. A kis hengerből egy csapocska nyúlik ki a fúrófej oldalsó furatán át, s e csapocska három állású kapcsolóként működik: A kis hengerből egy csapocska nyúlik ki a fúrófej oldalsó furatán át, s e csapocska három állású kapcsolóként működik: - felül a felső mikrokapcsolóval, - felül a felső mikrokapcsolóval, - alul az alsó mikrokapcsolóval zárhat egy egy jelző áramkört, míg a – - alul az alsó mikrokapcsolóval zárhat egy egy jelző áramkört, míg a – Harmadik, középső helyzetben nincsen zárt áramkör és ez jelzi a középső fokozatot. Harmadik, középső helyzetben nincsen zárt áramkör és ez jelzi a középső fokozatot.

9 A Hunveyor talajmérő műszere A három kapcsoló- állás három talaj- A három kapcsoló- állás három talaj- kemény- ségi fokozatot tud meg- mérni. kemény- ségi fokozatot tud meg- mérni.

10 Kar és kamera együttműködése A karral végzett műveletekkel és A karral végzett műveletekkel és a kamera által adott képek segítségével a kamera által adott képek segítségével megfigyelhetjük a talaj mechanikai tulajdonságait. megfigyelhetjük a talaj mechanikai tulajdonságait. Láthatjuk a talaj Láthatjuk a talaj -szemcsésségét -szemcsésségét -színét, -színét, -a kőzetek szövetét -a kőzetek szövetét -a kőzeteken lerakódott port, vastagságát -a kőzeteken lerakódott port, vastagságát -az alattuk lévő talaj (másféle) színét is -az alattuk lévő talaj (másféle) színét is -s ezekből a szél szállította porra, a kőzetek és a talaj összetételére is következtethetünk. -s ezekből a szél szállította porra, a kőzetek és a talaj összetételére is következtethetünk.

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

12 A Hunveyor más műszerei: kamera Ma már modern kis web-kamera működik a Hunveyoro- kon. Ma már modern kis web-kamera működik a Hunveyoro- kon. 10 éve még a tükröt moz- gattuk a ne- héz video- kamera fölött – ahogy egykor a Surveyor. 10 éve még a tükröt moz- gattuk a ne- héz video- kamera fölött – ahogy egykor a Surveyor.

13 Surveyor: a tükör mozog a kamera fölött

14 A Hunveyor-3 spektroszkópja

15 Energiaforrás: a napelemtábla a Hunveyor- 2 napelem- táblája: a Hunveyor- 2 napelem- táblája: Szintén 2 motorral Szintén 2 motorral Napot érzékelő szenzor mérte a fény erősségét. Napot érzékelő szenzor mérte a fény erősségét.

16 Terepasztal a Hunveyor-1 körül

17 A terepasztalon planetáris tájformák modellezése Holdi és Marsi mikrotájak. Holdi és Marsi mikrotájak. A Holdon: sziklák és regolit. A Holdon: sziklák és regolit. A Marson: sziklák, a kőzetek elhelyezkedése: A Marson: sziklák, a kőzetek elhelyezkedése: - összetett felszíni folyamatokat sugall - összetett felszíni folyamatokat sugall Planetáris tájformák, a homokfodrok elhelyezkedése. Planetáris tájformák, a homokfodrok elhelyezkedése. A szél munkája: dűnék, szélzászlók, barkánok. A szél munkája: dűnék, szélzászlók, barkánok.

18 Új stratégia: Pathfinder és Sejourner

19 Rover = mérő robotautó

20 A Nomad robot Kisautónyi méretű, 4 kerék meghajtású robotautó volt. Az önálló mozgás elektronikus megoldását oldották meg vele. A Nomad földi körülmények közé szánt tesztrobot benzinmotoros 1 km/óra sebesség A fedélzetén több kamera. Távirányítás, 50 km út Arizonai sivatagban.

21 A Sojourner robot A Jet Propulsion Laboratory fejlesztette ki A Jet Propulsion Laboratory fejlesztette ki A Sojourner kiskoffer méretű A Sojourner kiskoffer méretű 6 keréken gördülő 6 keréken gördülő 11 és fél kg tömegű. 11 és fél kg tömegű. A 6 kerék összekapcsolása A 6 kerék összekapcsolása Különleges mozgékonyság Különleges mozgékonyság Az elektronikát az aerogél doboz védi Az elektronikát az aerogél doboz védi Ez egy igen könnyű, nagyon jó hőszigetelő anyag. Ez egy igen könnyű, nagyon jó hőszigetelő anyag.

22 A Sojourner a Sagan Memorial Station körül A Sojourner robotautó nem távolodott el messzire a leszálló egységtől. Az MPF programban a három felé szétnyiló platform a leszálló egység. A Sojourner tömege még jelentősen kisebb, mint a leszálló egységé.

23 A MER űrszondák A MER szondákon megfordulnak a tömegviszonyok. A MER szondákon megfordulnak a tömegviszonyok. A platform már csak külső váz a leszállás során és szétnyitható burkolat a MER robotautó számára. A platform már csak külső váz a leszállás során és szétnyitható burkolat a MER robotautó számára. A MER-ek teljes műszerparkja a robotautóra került. A MER-ek teljes műszerparkja a robotautóra került. Az Athena rover fejlesztése Az Athena rover fejlesztése

24

25 Mikroszkópkamera (Microscopic Imager – MI) A CCD-vel felszerelt mikroszkóp a felszíni anyagok részletesebb vizsgálatát teszik lehetővé. A marsi talaj és a kőzetek legapróbb részleteit is ki lehet vele fürkészni. A vizsgált tárgy mikroszkopikus felbontásban is elénk tárul.

26 Kőzetcsiszoló eszköz (Rock Abrasion Tool – RAT) A csiszolóeszköz mintegy 45 milliméteres átmérőjű és 50 milliméter mély lyukat vés a kőzetbe. A 750 gramm súlyú mini-fúrót a robotkar végén helyezték el. A marót külön motorok hajtják, akár kemény vulkanikus kőzeten is képes elvégezni feladatát. Feladata, hogy megtisztítsa és előkészítse a vizsgálati területet a többi tudományos eszköz számára.

27 A Husar-1 rover A Hunveyor mellett az első HUSAR rover egy mozgó web-kamera volt A Hunveyor mellett az első HUSAR rover egy mozgó web-kamera volt a terepasztalon mozgatni lehetett és irányítani a két kerék meghajtásával: a terepasztalon mozgatni lehetett és irányítani a két kerék meghajtásával: előre és hátra, jobbra és balra. előre és hátra, jobbra és balra.

28 A Husar-2 rover legóból Mozgó mérő egység a Hunveyor körül a HUSAR: Mozgó mérő egység a Hunveyor körül a HUSAR: Hungarian University Surface Analyser Rover. Hungarian University Surface Analyser Rover.

29 A Husar-5 NTX rover Sopronban: pH-t mér

30 Összefoglalás az építésről A Hunveyor: céljai: A Hunveyor: céljai: 1. Oktatási eszköz (és összetett robot): 1. Oktatási eszköz (és összetett robot): -Műszerek, összehangolt munkájuk. -Műszerek, összehangolt munkájuk. -Az összehangolást a fedélzeti elektronika, számítógép, interfészek, stb. biztosítják. -Az összehangolást a fedélzeti elektronika, számítógép, interfészek, stb. biztosítják. 2. Kutatási eszköz: 2. Kutatási eszköz: Új műszerek, új mérések Új műszerek, új mérések Új kihívások (pl. Jég-Hunveyor) Új kihívások (pl. Jég-Hunveyor) 3. Rendszerszemlélet: 3. Rendszerszemlélet: Technológiák és környezetük. Technológiák és környezetük. 4. Terepgyakorlat 4. Terepgyakorlat

31 Planetáris analógiák terepen 2005-ben célul tűztük ki azt, hogy látogassunk meg olyan planetáris analóg helyszíneket Magyarországon, amelyek mind a geológiai terepi munka szempontjából, mind a Hunveyor fejlesztése, a mérések fejlesztése és kipróbálása szempontjából sok haszonnal járhatnak a fejlesztők számára ben célul tűztük ki azt, hogy látogassunk meg olyan planetáris analóg helyszíneket Magyarországon, amelyek mind a geológiai terepi munka szempontjából, mind a Hunveyor fejlesztése, a mérések fejlesztése és kipróbálása szempontjából sok haszonnal járhatnak a fejlesztők számára.

32 Hunveyoros terepgyakorlatok Geológiai szempontból változatos a magyar táj.

33 Terepgyakorlati szempontok A planetáris analóg táj legyen autóval megközelíthető A planetáris analóg táj legyen autóval megközelíthető Anyagvizsgálati vagy bolygófelszín morfológiai hasonlóság álljon fönn Anyagvizsgálati vagy bolygófelszín morfológiai hasonlóság álljon fönn Összehasonlítható anyagok vagy formációk fölkeresése a feladat az első szemlén Összehasonlítható anyagok vagy formációk fölkeresése a feladat az első szemlén Egy tipikus mérés előkészítése a terepen (pl. talaj tulajdonságok, szemcsézettség, kőzetszövet, pH mérés, kőzetszövet mérés, stb.) Egy tipikus mérés előkészítése a terepen (pl. talaj tulajdonságok, szemcsézettség, kőzetszövet, pH mérés, kőzetszövet mérés, stb.) Teljes végrehajtási idő fölmérése. Teljes végrehajtási idő fölmérése.

34 Marsi homokdűnék: Fülöpháza A marsi felszín egyik jellegzetes tájformája a homoksivatag. A marsi felszín egyik jellegzetes tájformája a homoksivatag. Fülöpházán 2005, augusztus 31-én, alkonyatkor jártunk a Hunveyor-4-gyel. Fülöpházán 2005, augusztus 31-én, alkonyatkor jártunk a Hunveyor-4-gyel.

35 Gánt Gánton, a külszíni fejtés bányagödrénél. A vörös sziklasivatagi táj vízmosásai, kőzetkibúvási és más felszíni formái teszik a terepet szintén a marsi analóg tájjá. A meredek falak sokszor szinte kráterszerűek voltak.

36 A Hunveyor- 4 Gánton

37 Éles kavicsok Nógrádon a várhegynél A jégkorszaki szelek háztetőlapú kavicsokat formáltak a földön is. A marsi analógiákat például a Spirit útja mentén figyelhettük meg.

38 Látogatás a béri andezitnél Nem csak a bazalt lehet oszlo- pos elvá- lású. Nem csak a bazalt lehet oszlo- pos elvá- lású.

39 Oszlopdarab letörötten A bal oldali kép Béren készült, 2005-ben, a jobb oldali kép a Marson a Guszev-kráterben, 2004-ben és a MER Spirit készítette.

40 Hosszúhetény Egy másik terepgyakorlatot tartott a Hunveyor-2-vel a pécsi csoport Hosszúhetényben, ahol a vénuszi kőzetekkel is rokon fonolitot bányásszák.

41 A Balaton-felvidéken Bazaltokat kereső szimulációs terepgyakorlatunk volt a szentbékkállai és a hegyestűi látogatás. Bazaltokat kereső szimulációs terepgyakorlatunk volt a szentbékkállai és a hegyestűi látogatás. A bazaltok interplanetáris kőzetek, csaknem minden szilikátfelszínű égitesten előfordulnak. A bazaltok interplanetáris kőzetek, csaknem minden szilikátfelszínű égitesten előfordulnak. Szentbékkállán a tufában zárványok találhatók Szentbékkállán a tufában zárványok találhatók A peridotit zárványok és a bazalt analóg a marsi eredetű shergottitos meteoritekkel A peridotit zárványok és a bazalt analóg a marsi eredetű shergottitos meteoritekkel Magmás kőzet-sorozatot alkotnak. Magmás kőzet-sorozatot alkotnak.

42 A vulkáni folyamat leírása Szentbékkállán.

43 A Hunveyor-4 a Hegyestű szikláin

44 A Husar-2a Szentbékkállán A terep- gyakorlato- kon kipróbáltuk a Hunveyor és a Husar robotokat. Itt a Husar- 2a pécsi rover látható

45 Hunveyor-2b és Husar-2b

46 Utahi terepgyakorlaton Hargitai Henrik egy űrhajóstársával Utahban teszteli a Husra-2b-t.

47 Marshoz hasonló tájon két hét …

48 A lakóházuk A terepgyakorlaton 6 űrhajós vesz részt két hétig. A lakóházuk egy 8 méter átmérőjű hengeres konténer épület. Előtérben a Husar- 2b rover látható.

49 A „munkatárs” kihelyezése

50 A rover elindul

51 Sziklák között halad

52 Különleges terepre ér

53 Összefoglalás a Hunveyor-Husar modell-rendszeről A Hunveyor-Husar rendszer két fontos célja: A Hunveyor-Husar rendszer két fontos célja: Egyrészt oktatási eszköz: összetett robot. Rajta a műszerek együtt dolgoznak, ami megkívánja összehangoltságukat. Egyrészt oktatási eszköz: összetett robot. Rajta a műszerek együtt dolgoznak, ami megkívánja összehangoltságukat. Ezt az összehangolást a fedélzeti elektronika, számítógép, interfészek, stb. biztosítják. Ezt az összehangolást a fedélzeti elektronika, számítógép, interfészek, stb. biztosítják. Másrészt kutatási eszköz, amin a már meglévő műszerpark fejleszthető, kiegészíthető. Másrészt kutatási eszköz, amin a már meglévő műszerpark fejleszthető, kiegészíthető. Terepgyakorlatokon környezettani eszköz is. Terepgyakorlatokon környezettani eszköz is.


Letölteni ppt "ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP Hunveyor: egyetemi gyakorló űrszondák Dr. Bérczi Szaniszló ELTE Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék A program az ELTE jubileumi."

Hasonló előadás


Google Hirdetések