Auf dem Planeten Venus, wo die Temperaturen 462 Grad Celsius erreichen und Schwefelsäurewolken jedes elektronische Gerät verschlingen, ist ein völlig neuer Ansatz für die Weltraumforschung erforderlich. Ein Team von Studenten der University of Southampton hat sich dieser extremen Herausforderung gestellt und etwas entwickelt, das direkt aus einem Steampunk-Roman zu stammen scheint: einen vollständig mechanischen Rover, der bei einer zukünftigen Mission zur Venus eine wichtige Rolle spielen kann.
Venus-Mission: eine „Uhrwerk“-Herausforderung
Se Mars erhielt große Aufmerksamkeit von Raumfahrtprogrammen, Venus blieb relativ unerforscht. Der Grund ist einfach: Die Bedingungen auf dem Planeten sind äußerst lebensfeindlich. Mit Temperaturen von bis zu 462 Grad Celsius, starkem Luftdruck und Wolken Schwefelsäure, Die meisten elektronischen Geräte würden nicht länger als ein paar Minuten überleben.
Aus diesem Grund ist im Hinblick auf eine Mission zur Venus die NASA begann mit der Erforschung des Konzepts eines vollständig mechanischen Rovers. Ein Team von Studenten ausUniversität SouthamptonUnter der Leitung von Bärtiger Pinguin (schöner Name), hat sich entschieden, diese ehrgeizige Herausforderung anzunehmen.
Das Projekt stellt einen Paradigmenwechsel in der Weltraumforschung dar und zeigt, wie unter extremen Bedingungen manchmal die einfachsten Lösungen die effektivsten sein können.
Ein ausgeklügeltes Hinderniserkennungssystem
Der Rover wurde mit vier Hauptsubsystemen entworfen: Hinderniserkennung, mechanischer Computer, Fortbewegung (Gleise) und Übertragung. Il Hinderniserkennungssystem es ist besonders genial in seiner Einfachheit.
Drei dreifache Rollen an der Vorderseite des Rovers (links, in der Mitte und rechts) aktivieren Eingaben am mechanischen Computer, wenn sie auf ein Hindernis einer bestimmten Größe stoßen. Die Eingaben geben die Position jeder Rolle (oben/unten) an und die Kombination bestimmt das geeignete Manöver zur Überwindung des Hindernisses.
Das Team verwendete Software zur Modellierung, Simulation und Analyse dynamischer Systeme, um die Logikschaltung zu entwerfen, die aus UND-, ODER- und NICHT-Gattern besteht und so ein reales System erstellt mechanischer Computer auf fünf Ebenen.
Kraft und Bewegung unter extremen Bedingungen
Angesichts der Hochdruckatmosphäre der Venus a Windkraftanlage an Bord wird seit langem als praktikable Energiequelle für einen Venus-Rover vorgeschlagen. Für dieses Testprojekt wurde er durch einen 40-Watt-Elektromotor ersetzt.
Das Antriebssystem nutzt einen ausgeklügelten Mechanismus, der die Drehrichtung ändert, indem er den Satellitenträger mit dem Sonnenrad antreibt oder ihn in einer stationären Position arretiert. Diese Lösung ermöglicht es dem Rover, sich auf unebenem Gelände effektiv zu bewegen.
Venus-Mission, Ergebnisse und Zukunftsaussichten
Wie bei vielen ähnlichen Ingenieurprojekten waren die physikalischen Ergebnisse gemischt, aber der pädagogische Wert war immens. Dem Team gelang es, die einzelnen Subsysteme zum Laufen zu bringen, jedoch nicht den vollständig integrierten Prototyp.
Das Projekt erhielt mehrere Auszeichnungen, darunter den dritten Platz bei einer internationalen Challenge. Noch wichtiger ist, dass es den Weg für ein anderes Team ebnete, die Arbeit fortzusetzen und die Subsysteme zu verfeinern, und demonstrierte, dass Weltrauminnovation ein kontinuierlicher Prozess der Verbesserung und Zusammenarbeit ist.
