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 napelemtáblaFényérzékelés 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)