Article thumbnail

Dark Ages Lunar Interferometer - Utplaceringsrover : Framdrivning- och styrsystem

By Victoria Birgersson and Maximillian Lundgren-Goodman

Abstract

2030 NASA Jet Propulsion Laboratory will place an interferometer, which will workas a radio telescope, on the far side of the Moon. The interferometer uses thinpolyamide films as antennas, which are rolled out by a rover (an autonomousvehicle). The thesis covers concept generation of the propulsion and steering systemof the rover.The interferometer is to be placed on the far side of the Moon in order to ensure, asfar as possible, that it is not effected by radiation from Earth. The interferometerconsists of several polyamide films, approximately 100 meters long and one meterwide. The films are to be connected in the middle in order to form a star pattern offilm. Since the rover is to roll out these films on the surface of the Moon, it will driveback and forth to the lander to pick up the rolls. The focus in the project has been todevelop a reliable and stable system as possible so that the rover can accomplish itsmission without malfunctions. The purpose with the interferometer is to map thehydrogen gas clouds which were formed during universe’s youth (Platt, 2008).The outcome of this project is a concept indicating what the most optimal design ofwheel mount, of motor mount, of wheel and steering design may be in order to steerthe rover. The method to generate concepts used is known Fredy Olsson’s method.This is a method that has been developed at Lunds University and it has been widelyused in engineering education at Halmstad University.The four concepts developed and contributes to the whole concept for propulsion andsteering system of the rover. The four concepts developed are an all six steering, allof the six wheels can be controlled individually. Each wheel is split, or divided intwo. The motor is angle mounted and the wheel is semi-open with a slope that makesthe Moon dust fall out if it comes inside.Inspiration from previous rovers which are or have been on the Moon and Mars hasbeen useful in generating concepts. Previously used concepts are stable and reliable,which are important factors in this project. Previous theses have come to theconclusion that the chassis of the rover should be the one similar to the one used onMars Science Laboratory Curiosity and Mars Exploration Rover’s Spirit andOpportunity.The Halmstad University projects in collaboration with NASA began at HalmstadUniversity in 2013, and previous projects have developed the chassis, energy systemand the deployment mechanism of the rover. This year’s project takes intoconsideration the results from previous years since a concept of a complete roverultimately is going to be presented to NASA Jet Propulsion Laboratory.The thesis is done in collaboration with NASA Jet Propulsion Laboratory inCalifornia, USA. NASA Jet Propulsion Laboratory is the leading U.S. center forrobotic exploration of the solar system.NASA Jet Propulsion Laboratory ska 2030 placera en interferometer på månensbaksida, interferometern ska fungera som ett radioteleskop. Interferometern användersig av tunna polyamidfilmer som antenner. Dessa ska rullas ut på månens yta av enrover (ett obemannat fordon). Rapporten behandlar framtagning av koncept förstyrning och framdrivning av denna rover.Interferometern ska placeras på månens baksida för att man i så stor mån som möjligtvill undkomma strålningsstörningar från Jorden. Interferometern ska bestå av flertaletpolyamidfilmer, ca 100 meter långa och en meter breda. Filmerna skasammankopplas i en kontrollenhet som finns i mitten av det stjärnformade mönsterfilmerna läggs i. Då rovern ska placera ut dessa filmer på månens yta, ska den skaköra från och till landaren för att hämta upp rullarna. Fokus i projektet har varit attgöra ett så pålitligt stabilt system som möjligt för att rovern ska klara av att slutförasitt uppdrag utan driftstörningar. Med interferometern vill man sedan kartläggavätgasmoln som bildades i universums ungdom (Platt, 2008).Resultatet av projektet är ett koncept som visar roverns framdrivnings- ochstyrsystem, hjulupphängning, motorplacering samt hur hjuldesignen kan se ut. FredyOlssons metoder har använts för att ta fram koncept som uppfyller krav och önskemåldå denna metod har använts tidigare under utbildningen.De fyra koncept som bidrar till ett koncept för hela styr- och framdrivningssystem ärstyrning och framdrivning på roverns alla sex hjul, hjulen är designade på så vis att deär delade i två. Motorn är vinkelmonterad. Roverns hjul är semi-öppna med en kantsom är högre än det djup hjulet sjunker ner i månytan., med en sluttning inuti för attsand och damm ska rinna ut.Inspiration har kommit från tidigare rovrar som varit/är aktiva på månen och Mars dådet är beprövade koncept som visat sig vara stabila och pålitliga. Tidigareexamensarbeten har kommit fram till att det chassi som ska användas är snarlikt detsom använts på Mars Science Laboratory Curiosity och Mars Exploration Rover’sSpirit och Opportunity.Projektet började på Högskolan i Halmstad 2013 och tidigare projekt har tittat påbland annat chassit, energisystem och utplaceringsenheten. Årets projekt har tagithänsyn till resultat från tidigare år, för att ett koncept på en hel rover slutligen skakunna visas upp för NASA Jet Propulsion Laboratory.Examensarbetet är genomfört i samarbete med NASA:s Jet Propulsion Laboratory iKalifornien, USA, vilka är USA:s center för robotisk utforskning av solsystemet

Topics: NASA, DALI, rover, rymden, månen, framdrivning, styrsystem, astronomi
Publisher: Högskolan i Halmstad, Akademin för ekonomi, teknik och naturvetenskap
Year: 2015
OAI identifier: oai:DiVA.org:hh-28888
Download PDF:
Sorry, we are unable to provide the full text but you may find it at the following location(s):
  • http://urn.kb.se/resolve?urn=u... (external link)

  • To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.

    Suggested articles