CubeSatin lämpötila ja kosteus: 7 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:42

Tämä on meidän CubeSat. Päätimme haluta mitata lämpötilan ja kosteuden, koska olimme uteliaita avaruuden olosuhteista. Tulostimme rakenteemme 3D: llä ja löysimme tehokkaimmat tavat rakentaa tämä malli. Tavoitteenamme oli rakentaa järjestelmä, joka mittaa lämpötilaa ja kosteutta. Tämän hankkeen rajoitukset olivat koko ja paino. Mitat olivat haastavia, koska meidän piti sovittaa kaikki kuution osat ja niiden kaikkien oli toimittava kunnolla, koon oli oltava 10 cm x 10 cm x 10 cm. Ja se voisi painaa vain 1,33 kiloa. Alla ovat alkuperäiset luonnoksemme ja viimeinen luonnos. Nämä antoivat meille käsityksen siitä, mitä olemme rakentamassa ja miten aiomme edetä siinä.

Vaihe 1: Rakenne

Aloitimme projektimme 3D -tulostetulla rakenteella. 3D -tulostimme 4 CubeSat -pohjaa, 2 Ardusat -puolta, 2 Ardusat -pohjaa ja 1 Arduino -pohjan. Pääsimme näihin STL-tiedostoihin osoitteessa https://www.instructables.com/id/HyperDuino-based-CubeSat/. Tulostimme Lulzbot Tazilla ja Polymaker "PolyLite PLA", True Black 2,85 mm.

Vaihe 2: Rakenteen kokoaminen

3D -tulostuksen jälkeen meidän oli koottava palaset. Lisäsimme levyjen korkeutta hopearuuvien avulla. Silloin laitoimme sivut yhteen mustilla ruuveilla.

• Hopeiset pitkät ruuvit: #8-32 x 1-1/4 in. Sinkkipinnoitettu ristikkopääyhdistelmäkoneen ruuvi
• Mustat ruuvit: #10-24 ruostumattomasta teräksestä valmistetun ruostumattoman teräksen ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit

Vaihe 3: Johdotus

DHT11 -anturi

• kauimpana oikealla - GND
• ohita yksi nasta
• Seuraava nasta - 7 digitaalinen
• Kaukana vasemmalla - 5V

SD -lukija

• Furthset oikea - digitaalinen nasta 4
• Seuraava nasta - digitaalinen nasta 13
• Seuraava nasta - digitaalinen nasta 11
• Seuraava nasta - digitaalinen nasta 12
• Seuraava nasta - 5V
• Kaukaisin tappi vasemmalla - GND

Vaihe 4: Koodi

Suunnittelimme tämän koodin auttamaan arduinoa toimimaan DHT11 -anturin kanssa ja toimimaan SD -kortinlukijan kanssa. Meillä oli ongelmia saada se toimimaan, mutta tämä linkitetty koodi on viimeinen tuotteemme, joka toimi oikein.

Vaihe 5: Tietojen analyysi

Linkitetty video näyttää CubeSat -laitteemme tärinätestin aikana hidastettuna, jotta voidaan selvittää, kuinka monta kertaa alusta liikkui edestakaisin 30 sekunnin aikana. Toinen linkki näyttää kaikki keräämämme tiedot ravistustestistä, sekä X- että Y -testauksesta, ja kiertoradatestistä, jossa CubeSat käännettiin ympäri 30 sekuntia.

Ensimmäinen sarake näyttää kunkin testin lämpötilan ja toinen sarake näyttää paineen jokaisen testin aikana.

Vaihe 6: Fysiikka

Tämän projektin kautta opimme Centripetal -liikkeestä. Käytimme ravistelupöytää ja lentosimulaattoria saadaksemme tarvitsemamme tiedot. Muita oppimiamme taitoja ovat koodaus, ongelmanratkaisu ja rakentaminen.

Jakso: 20 sekuntia - Syklin suorittamiseen tarvittava aika.

Taajuus: 32 kertaa - Kuinka monta kertaa kuutiota ravistettiin minuutissa.

Nopeus: 1,54 m/s - Liikkeen nopeus tiettyyn suuntaan.

Kiihtyvyys: 5,58 m/s2 - Kun kohteen nopeus muuttuu.

Centripetal Force: 0.87N - Kohteen voima ympyräradalla.

Vaihe 7: Johtopäätös

Kaiken kaikkiaan tämä projekti opetti meille paljon. Opimme taitoja, joita emme uskoneet voivamme olla. Opimme työskentelemään uusien koneiden, kuten 3D -tulostimen, dremelin ja poran, kanssa. Käyttämämme turvallisuuskäytännöt olivat varovaisuutta ja yhteistyötä. Jouduimme tiiminä luomaan toimivan projektin ja ratkaisemaan kaikki kohdatut ongelmat.