Aktualności

9 kwietnia 2018 dr Tomasz Mrozek, naukowiec Centrum Badań Kosmicznych PAN (Zakładu Fizyki Słońca we Wrocławiu) oraz Uniwersytetu Wrocławskiego (Instytut Astronomiczny) jako pierwszy na świecie dostrzegł na powierzchni Słońca obszar aktywności, którego pojawianie się oznacza początek nowego, 25. cyklu słonecznego.

Więcej …
Nowa koncepcja urządzenia do pobierania próbek regolitu w warunkach mikrograwitacji Drukuj Email
wtorek, 13 września 2016 11:52

W IEEE/ASME Transactions on Mechatronics (Volume: 21, Issue: 5, Oct. 2016) opublikowano pracę na temat: Nowa koncepcja urządzenia do pobierania próbek regolitu w warunkach mikrograwitacji. W pracy zaprezentowano koncepcję urządzenia nazwanego PACKMOON, przeznaczonego do pracy w warunkach planetarnych o obniżonej lub zerowej grawitacji.

 

Główna zasada działania urządzenia wykorzystuje dwa kluczowe założenia: (i) wbijanie pół - sferycznych elementów w regolit wykorzystując mechanizm młotkujący, oraz (ii) minimalizację interakcji z lądownikiem poprzez podwojenie systemu (młotek, obudowa, masa wspomagająca) w ten sposób, że każdy z nich działa w tym samym kierunku rotacyjnym, ale o przeciwnym zwrocie.

rys1Przedstawiono model matematyczny urządzenia podczas pojedynczej fazy działania wraz z prezentacją przepływu energii i momentu pędu pomiędzy podsystemami i estymacją ruchu sferycznych szczęk. Potwierdzono poprawę efektywności urządzenia w stosunku do poprzednich rozwiązań penetrometrów opracowanych w CBK PAN (rycina po lewej stronie).

Symulacje numeryczne zostały potwierdzone na drodze eksperymentalnej i w efekcie pozwoliły na optymalizacje parametrów systemu. Uzyskano model laboratoryjny urządzenia mechatronicznego PACKMOON (rycina po lewej stronie), który efektywnie wykorzystuje dostępną moc do pobierania próbek regolitu z relatywnie twardych powierzchni (do około 5-7 MPa), jednocześnie minimalizując interakcje mechaniczne z lądownikiem. Dodatkowo, proces pobierania próbki regolitu nieznacznie wpływa w sensie termicznym i mechanicznym na pobieraną próbkę, co nadaje urządzeniu nowej naukowej jakości. Kwestia ta była jednym z kluczowych problemów dla planowanej misji kosmicznej ESA Phobos Sample Return.

 

Bardzo istotne było eksperymentalne potwierdzenie zasady działania PACKMOONa. Testy zostały przeprowadzone z wykorzystaniem dwóch funkcjonalnych makiet urządzenia, które posiadały nominalne rozmiary szczęk sferycznych, nominalne wartości inercji młotków, natomiast ich energia kinetyczna mogła być zmieniana. Makiety były zbudowane w ten sposób, aby mieć łatwy dostęp do wszystkich elementów mechanizmu, łatwo zmieniać poszczególne elementy mechaniczne, a co się z tym wiąże -  zdobyć eksperymentalne doświadczenie związane z omawianym urządzeniem. Uzyskane rezultaty były zarówno ilościowe – tj. masa pobranej próbki, określona liczba uderzeń potrzebnych do pobrania próbki, określony wpływ energii młotka na ruch sferycznych szczęk, jak również jakościowe – tj. przede wszystkim obserwacja sił i momentów sił działających na lądownik.

 

 

 

 

 

 

 

Karol Seweryn

 

Edycja: Joanna Pietrzak

Poprawiony: wtorek, 13 września 2016 12:04
 
Start Z naszych badań Z naszych badań Nowa koncepcja urządzenia do pobierania próbek regolitu w warunkach mikrograwitacji
Naszą witrynę przegląda teraz 116 gości 
Joomla! jest wolnym oprogramowaniem dostepnym na licencji GNU GPL