A MACULA projekt véglegesen megépített szerelvénye.
Fajként az elmúlt 61 évben hatalmas lépéseket tettünk a kozmikus tér felfedezése terén, amelyben élünk. Űrszondáink csodálatos fényképeket készítettek Naprendszerünk számos égitestjéről. Azoknak az égitesteknek a listája azonban, amelyeken ténylegesen leszálltunk űrhajókkal, nagyon rövid. Lágy leszállások történtek a Holdon, a Vénuszon, a Marson, a Titánon, az Erószon, az Iokawán és a 67P üstökösön. A földönkívüli égitestekre való leszállás azért nehéz, mert csak korlátozottan ismerjük a felszínük topográfiáját. A Holdat és a Marsot viszonylag jól feltérképeztük, de még ezekben az esetekben is nagy sík területekre irányítjuk a leszállóegységeket a pontos leszállási pályák bizonytalansága miatt. A MACULA projekt lényege, hogy a leszállás lebegési fázisa során a leszállóegység lidarral történő letapogatás segítségével maga az űrhajó keresse meg a biztonságos leszállóhelyet.
A MACULA projekt a Colorado Boulder Egyetemen kezdődött, amikor tíz űrkutatási mérnökhallgatót bíztak meg azzal a feladattal, hogy hozzanak létre egy lidarral támogatott EDL (Entry, Descent, Landing) rendszert űrhajók számára. A 60 másodperces süllyedés során a lidar-rendszer a leszállási zónát meredek lejtők és akadályok után kutatja. A fedélzeti számítógép a letapogatásokból nyert adatokat felhasználva meghatározza a leszálláshoz legmegfelelőbb helyet.
A szkenner összeszerelése.
A legtöbb topográfiai lidar-rendszer kardántengelyeket, tükröket vagy Risley-prismákat használ az infravörös lézersugárnak a pásztázási tartományra történő irányításához. A MACULA csapata két Risley prizmát használt, amelyeket motoros vezérlőrendszerrel állítottak be. Itt jönnek a képbe a szervohajtások. A projekt követelményei szerint a pásztázásnak és az elemzésnek a nadírtól (a bolygón közvetlenül az űrhajó alatt lévő pont) 20°-kal el kell térnie, a felbontás jobbnak kell lennie, mint 0,1 m, és 60 másodpercen belül kell befejeződnie. Ez azt jelentette, hogy a motoroknak elég gyorsan és pontosan kellett forgatniuk a Risley prizmákat a letapogatás befejezéséhez.
Egy AMC meghajtó csatlakoztatva van.
Miután Nick Dawson csapattag felvette a kapcsolatot az AMC-vel, az AMC 25% kedvezményt biztosított neki két DPPANIU-020B080A szervohajtásra. A szervohajtások beszerelésével a motorok elérték a szükséges gyorsulást és sebességet, és a rendszer képes volt elvégezni a szükséges letapogatást, amíg a szimulált ereszkedés elég lassú volt.
A csapat megkezdi a nadir-teszteket.
Miután hónapokig fáradhatatlanul dolgoztak a rendszerükön, a csapat felépített egy szimulált leszállási zónát a teszteléshez. Rendszerük letapogatta azokat, meghatározta a domborzati viszonyokat, és létrehozta a jó és rossz leszállóhelyek bináris térképét. Két tesztsorozatot végeztek: egy olyan sorozatot, ahol a zónát közvetlenül a nadírban helyezték el, és egy olyan sorozatot, ahol a letapogatási tartomány szélén helyezkedett el. Az eredmények, bár nem voltak tökéletesek, hihetetlenül lenyűgözőek voltak. Átlagosan a MACULA a pontok 96,6%-jét jelölte helyesen, és a nadír próbáknál 0,045% volt a hiba valószínűsége. Az élkísérletekben a MACULA még mindig helyesen jelölte a pontok 92,9%-jét, és a hiba valószínűsége átlagosan 1,82% volt.
A MACULA projekt ambiciózus volt. A tíz hallgató átlagosan heti 200 munkaórát fordított a projektre az őszi félévben és heti 170 munkaórát a tavaszi félévben. És az $8,300-as költségvetésük alatt maradtak, mindössze $641,57-tel, ami a kritikus tervezési fázisban kiszámított tartalék harmada. Bár a csoport elmondta, hogy értékes leckéket tanultak az idő- és pénzgazdálkodással kapcsolatban, végül mégis sikerült elvégezniük a feladatot.
Nézze meg a projekt honlapját itt!
