ELTE
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 53

ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP PowerPoint PPT Presentation


  • 73 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP. Budapest, 2010. március 19. Hunveyor: egyetemi gyakorló űrszondák. Dr. Bérczi Szaniszló ELTE Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék. A program az ELTE jubileumi rendezvény-sorozatának része. A Hunveyor: magyar gyakorló űrszonda modell.

Download Presentation

ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Elte bolyg tudom nyi nap

ELTEBOLYGÓTUDOMÁNYINAP

Budapest, 2010. március 19.

Hunveyor: egyetemi gyakorló űrszondák

Dr. Bérczi Szaniszló

ELTE Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék

A program az ELTE jubileumirendezvény-sorozatának része


A hunveyor magyar gyakorl rszonda modell

A Hunveyor: magyargyakorló űrszonda modell.

  • A Hunveyor robot egy magyar egyetemi kísérleti gyakorló űrszonda modell. Célok:

  • az űrszonda, mint összetett rendszer építése,

  • tanulás a Hunveyor folyamatos használatával,

  • egy karral és egy kamerával már sok fontos művelet végezhető,

  • terepasztalon foglal helyet,

  • körülötte mozog és mér a Husar nevű rover,

  • terepgyakorlaton élethelyzetben végzett próbák


A hunveyor p t s nek c lja

A Hunveyor építésének célja

  • 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.


T bbl pcs s fejleszt s s p t s

Többlépcsős fejlesztés és építés

Minimál-űrszonda először, folyamatos fejlesztése később:

  • Mindvégig működő egész a már elkészült egység.

  • Modul elven épül az űrszonda: önállóan fejleszthető, önmagában is megálló és működő egységet építünk.

  • Az önálló részeket mindig összehangoljuk.

  • Kompatibilis részrendszerek.

  • Fejlesztési szintek, fokozatok beiktatása.

  • Előbb hálózatfüggő, majd hálózat-független, autonómváltozat.

  • PC alapú elektronika.

  • Csoportmunka.


A hunveyor v z nak p t se

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 hunveyor m szerei sszetett robotkar

A Hunveyor műszerei: összetettrobotkar

  • A robotkar összetett szerkezet.

  • merev karrészek (1)

  • elmozdulásra képes izületek (2) segítségével,

  • mozgató egységek (hajtások, motorok) (3) révén,

  • a kar végén elhelyezett műszer (4)

  • mechanikai műveleteket végez

  • az űrszonda körüli sivatagi terepasztalon.


A hunveyor 1 en alkalmazott kar

A Hunveyor-1-en alkalmazott kar

  • A Hunveyor-1 robotkarja nyitható rendszerű volt (nürnbergi olló) és két motor mozgatta.


Talajkem nys g m r se

Talajkeménység mérése

  • A fúró és a fúrófej kialakítása:

  • három keménységi fokozat mérése.

  • 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 kis hengerből egy csapocska nyúlik ki a fúrófej oldalsó furatán át, s e csapocska három állásúkapcsolóként működik:

  • - felül a felső mikrokapcsolóval,

  • - alul az alsó mikrokapcsolóval zárhat egy egy jelző áramkört, míg a –

  • Harmadik, középső helyzetben nincsen zárt áramkör és ez jelzi a középső fokozatot.


A hunveyor talajm r m szere

A Hunveyor talajmérő műszere

  • A három kapcsoló-állás három talaj-

  • kemény-ségifokozatot tud meg-mérni.


Kar s kamera egy ttm k d se

Kar és kamera együttműködése

  • A karral végzett műveletekkel és

  • a kamera által adott képek segítségével

  • megfigyelhetjük a talaj mechanikai tulajdonságait.

  • Láthatjuk a talaj

  • -szemcsésségét

  • -színét,

  • -a kőzetek szövetét

  • -a kőzeteken lerakódott port, vastagságát

  • -az alattuk lévő talaj (másféle) színét is

  • -s ezekből a szél szállította porra, a kőzetek és a talaj összetételére is következtethetünk.


A hunveyor 4 sz lir ny m r je

A Hunveyor-4 széliránymérője

  • Szélerősséget és szélirányt is mér a Hunveyor-4.

  • A forgólapátos műszer függ. tengelyen forog.

  • Mágneses érzékelők mérik a szélirányjelző helyzetét.


A hunveyor m s m szerei kamera

A Hunveyor más műszerei: kamera

  • 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.


Surveyor a t k r mozog a kamera f l tt

Surveyor: a tükör mozog a kamera fölött


A hunveyor 3 spektroszk p ja

A Hunveyor-3 spektroszkópja


Energiaforr s a napelemt bla

Energiaforrás: a napelemtábla

  • a Hunveyor-2 napelem-táblája:

  • Szintén 2 motorral

  • Napot érzékelő szenzor mérte a fény erősségét.


Terepasztal a hunveyor 1 k r l

Terepasztal a Hunveyor-1 körül


A terepasztalon planet ris t jform k modellez se

A terepasztalon planetáristájformák modellezése

  • Holdi és Marsi mikrotájak.

  • A Holdon: sziklák és regolit.

  • A Marson: sziklák, a kőzetek elhelyezkedése:

  • - összetett felszíni folyamatokat sugall

  • Planetáris tájformák, a homokfodrok elhelyezkedése.

  • A szél munkája: dűnék, szélzászlók, barkánok.


J strat gia pathfinder s sejourner

Új stratégia: Pathfinder és Sejourner


Rover m r robotaut

Rover = mérő robotautó


A nomad robot

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.


A sojourner robot

A Sojourner robot

  • A Jet Propulsion Laboratory fejlesztette ki

  • A Sojourner kiskoffer méretű

  • 6 keréken gördülő

  • 11 és fél kg tömegű.

  • A 6 kerék összekapcsolása

  • Különleges mozgékonyság

  • Az elektronikát az aerogél doboz védi

  • Ez egy igen könnyű, nagyon jó hőszigetelő anyag.


A sojourner a sagan memorial station k r l

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.


A mer rszond k

A MER űrszondák

  • A MER szondákon megfordulnak a tömegviszonyok.

  • A platform már csak külső váz a leszállás során és szétnyitható burkolat a MER robotautó számára.

  • A MER-ek teljesműszerparkja a robotautóra került.

  • Az Athena rover fejlesztése


Elte bolyg tudom nyi nap

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.

Mikroszkópkamera

(Microscopic Imager – MI)


Elte bolyg tudom nyi nap

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.


A husar 1 rover

A Husar-1 rover

  • A Hunveyor mellett az első HUSAR rover egy mozgó web-kamera volt

  • a terepasztalon mozgatni lehetett és irányítani a két kerék meghajtásával:

  • előre és hátra, jobbra és balra.


A husar 2 rover leg b l

A Husar-2 rover legóból

  • Mozgó mérő egység a Hunveyor körül a HUSAR:

  • Hungarian University Surface Analyser Rover.


A husar 5 ntx rover sopronban ph t m r

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


Sszefoglal s az p t sr l

Összefoglalás az építésről

  • A Hunveyor: céljai:

  • 1. Oktatási eszköz (és összetett robot):

  • -Műszerek, összehangolt munkájuk.

  • -Az összehangolást a fedélzeti elektronika, számítógép, interfészek, stb. biztosítják.

  • 2. Kutatási eszköz:

  • Új műszerek, új mérések

  • Új kihívások (pl. Jég-Hunveyor)

  • 3. Rendszerszemlélet:

  • Technológiák és környezetük.

  • 4. Terepgyakorlat


Planet ris anal gi k terepen

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.


Hunveyoros terepgyakorlatok

Hunveyoros terepgyakorlatok

  • Geológiai szempontból változatos a magyar táj.


Terepgyakorlati szempontok

Terepgyakorlati szempontok

  • A planetáris analóg táj legyen autóval megközelíthető

  • Anyagvizsgálati vagy bolygófelszínmorfológiai hasonlóság álljon fönn

  • 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.)

  • Teljes végrehajtási idő fölmérése.


Marsi homokd n k f l ph za

Marsi homokdűnék: Fülöpháza

  • A marsi felszín egyik jellegzetes tájformája a homoksivatag.

  • Fülöpházán 2005, augusztus 31-én, alkonyatkor jártunk a Hunveyor-4-gyel.


Elte bolyg tudom nyi nap

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.


A hunveyor 4 g nton

A Hunveyor- 4 Gánton


Les kavicsok n gr don a v rhegyn l

Éles kavicsok Nógrádon a várhegynél

  • A jégkorszaki szelek háztetőlapúkavicsokat formáltak a földön is.

  • A marsi analógiákat például a Spirit útja mentén figyelhettük meg.


L togat s a b ri andezitn l

Látogatás a béri andezitnél

  • Nem csak a bazalt lehet oszlo-pos elvá-lású.


Oszlopdarab let r tten

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.


Hossz het ny

Hosszúhetény

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


A balaton felvid ken

A Balaton-felvidéken

  • Bazaltokat kereső szimulációs terepgyakorlatunk volt a szentbékkállai és a hegyestűi látogatás.

  • A bazaltok interplanetáris kőzetek, csaknem minden szilikátfelszínű égitesten előfordulnak.

  • Szentbékkállán a tufában zárványok találhatók

  • A peridotit zárványok és a bazalt analóg a marsi eredetű shergottitos meteoritekkel

  • Magmás kőzet-sorozatot alkotnak.


Elte bolyg tudom nyi nap

  • A vulkáni folyamat leírása Szentbékkállán.


A hunveyor 4 a hegyest szikl in

A Hunveyor-4aHegyestű szikláin


A husar 2a szentb kk ll n

A Husar-2aSzentbékkállán

  • A terep-gyakorlato-kon kipróbáltuk a Hunveyor és a Husar robotokat.

  • Itt a Husar-2a pécsi rover látható


Hunveyor 2b s husar 2b

Hunveyor-2b és Husar-2b


Utahi terepgyakorlaton

Utahi terepgyakorlaton

  • Hargitai Henrik egy űrhajóstársával Utahban teszteli a Husra-2b-t.


Marshoz hasonl t jon k t h t

Marshoz hasonló tájon két hét …


A lak h zuk

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.


A munkat rs kihelyez se

A „munkatárs” kihelyezése


A rover elindul

A rover elindul


Szikl k k z tt halad

Sziklák között halad


K l nleges terep re r

Különleges terepre ér


Sszefoglal s a hunveyor husar modell rendszer l

Összefoglalás a Hunveyor-Husar modell-rendszeről

  • A Hunveyor-Husar rendszer két fontos célja:

  • Egyrészt oktatási eszköz: 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.

  • Terepgyakorlatokon környezettani eszköz is.


  • Login