טמפרטורה ולחות של CubeSat: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

זהו CubeSat שלנו. החלטנו שאנחנו רוצים למדוד טמפרטורה ולחות כי היינו סקרנים לגבי התנאים בחלל. הדפסנו בתלת מימד את המבנה שלנו ומצאנו את הדרכים היעילות ביותר לבנות מודל זה. המטרה שלנו הייתה לבנות מערכת שתמדוד טמפרטורה ולחות. האילוצים של פרויקט זה היו גודל ומשקל. הממדים היו מאתגרים מכיוון שהיינו צריכים להתאים את כל הרכיבים בקוביה וכולם צריכים לתפקד כראוי. הגודל צריך להיות 10 ס"מ על 10 ס"מ על 10 ס"מ. וזה יכול לשקול רק 1.33 ק"ג. להלן הסקיצות הראשוניות שלנו והסקיצה האחרונה שלנו. אלה נתנו לנו מושג מה אנו בונים וכיצד נלך על זה.

שלב 1: מבנה

תחילה התחלנו את הפרויקט עם המבנה המודפס בתלת מימד. הדפסנו בתלת מימד 4 בסיסי CubeSat, 2 צדדים של Ardusat, 2 בסיסים של Ardusat ובסיס אחד של Arduino. ניגשנו לקבצי STL אלה באמצעות https://www.instructables.com/id/HyperDuino-based-CubeSat/. הדפסנו באמצעות Lulzbot Taz עם Polymaker "PolyLite PLA", שחור אמיתי 2.85 מ"מ.

שלב 2: הרכבה של המבנה

לאחר שהדפסנו תלת מימד היינו צריכים להרכיב את החלקים. השתמשנו בברגי הכסף כדי להוסיף גובה לצלחות. לאחר מכן השתמשנו בברגים השחורים כדי לחבר את הצדדים.

• ברגים ארוכים כסופים: #8-32 x 1-1/4 אינץ 'בורג מכונת כונן משולבת עם ציפוי ראש
• ברגים שחורים: ברגי שסתום ראש תחמוצת נירוסטה שחור 10-24

שלב 3: חיווט

חיישן DHT11

• הימנית הרחוקה ביותר - GND
• לדלג על סיכה אחת
• הסיכה הבאה - 7 דיגיטלית
• הכי שמאל - 5V

קורא SD

• Furthset מימין - סיכה דיגיטלית 4
• הסיכה הבאה - סיכה דיגיטלית 13
• הסיכה הבאה - סיכה דיגיטלית 11
• הסיכה הבאה - סיכה דיגיטלית 12
• הסיכה הבאה - 5V
• הסיכה הרחוקה ביותר שמאלה - GND

שלב 4: קוד

עיצבנו את הקוד הזה כדי לעזור לארדואינו לעבוד עם חיישן DHT11 ועובד עם קורא כרטיסי ה- SD. היו לנו כמה בעיות לגרום לו לעבוד אבל הקוד המקושר הזה הוא המוצר הסופי שלנו שעבד כראוי.

שלב 5: ניתוח נתונים

הסרטון המקושר מציג את CubeSat שלנו במהלך בדיקות הטלטול שלו בתנועה איטית על מנת לברר כמה פעמים הרציף נע קדימה ואחורה במהלך 30 השניות. הקישור השני מציג את כל הנתונים שנאספו שלנו מבדיקות הרעד, הן בדיקות ה- X והן בדיקות ה- Y, והן מהבדיקה המסלולית, שבה הוטלט CubeSat במשך 30 שניות.

העמודה הראשונה מציגה את הטמפרטורה של כל בדיקה והעמודה השנייה מציגה את הלחץ במהלך כל בדיקה.

שלב 6: פיזיקה

באמצעות פרויקט זה למדנו על תנועה צנטריפטלית. השתמשנו בטבלת טלטול וסימולטור טיסה כדי לקבל את הנתונים הדרושים לנו. המיומנויות הנוספות שלמדנו הן קידוד, פתרון בעיות ובנייה.

תקופה: 20 שניות - משך הזמן הדרוש להשלמת מחזור.

תדירות: 32 פעמים - כמה פעמים הקובסאט התנער תוך דקה.

מהירות: 1.54 m/s - קצב התנועה בכיוון ספציפי.

האצה: 5.58 m/s2 - כאשר מהירות אובייקט משתנה.

כוח צנטריפטאלי: 0.87N - כוחו של אובייקט בנתיב מעגלי.

שלב 7: סיכום

בסך הכל, הפרויקט הזה לימד אותנו הרבה. למדנו כישורים שלא חשבנו שיכולים להיות לנו. למדנו כיצד לעבוד מכונות חדשות כגון מדפסת תלת מימד, דרמל ומקדחה. שיטות הבטיחות בהן השתמשנו היו זהירות ועבודה משותפת. כצוות, היינו צריכים לעבוד יחד כדי ליצור פרויקט מתפקד ולעבוד על כל הבעיות שנתקלנו בהן.