设计工具和技术与LunaMOTH未来的太空探索
在德航空大学,本科生学习航天操作、工程和人为因素正在使用他们的才华为太空探索设计和原型工具。漂亮的,对吗?Protolabs凉意奖原型制造拨款为数控加工组件组成的大部分月球模块化操作工具皮套(LunaMOTH)。
行动呼吁:解决一个太空探索的挑战
作为美国国家航空航天局的一部分无重力的下一个项目,学生们在大学里的太空服利用创新技术(套装)实验室度过学年概念化,原型和测试一个解决一个特定的空间探索的挑战。这些努力以严格的测试在美国宇航局的模拟微重力环境,中性浮力实验室(NBL)。
无重力的下一个挑战每年都不同,和从大学本科生提交提案开发真正的工具用于空间。而短的太空行走是优先研究在过去的几年里,有相当大的转向关注更长和更常规的阿耳特弥斯项目的太空任务(在2024年将宇航员重返月球),包括新的基础设施在太空中生活和工作更永久。“这些挑战都是围绕实际问题,NASA正试图解决真正的太空飞行任务,”Thomas Burghardt说,工程师,2022年毕业于ERAU。
促进与LunaMOTH月球研究
2021无重力的下一个项目,适合实验室团队创建LunaMOTH帮助宇航员轻松删除和替换一个工具在宇航服效用带工作在月球表面。附件有两个联锁系统。工具栏界面是一个突出的把手一个长方形的脖子上,滑槽suit-side接口。弹簧活塞安装在两侧的槽添加抗帮助保持工具的时候不把工具从皮套。工具,宇航员可能使用会同LunaMOTH相机和月球地质测试凿子等工具,锤子和标记。
尘埃宽容和易用性是两个关键任务优先级,适合实验室团队保持思维在设计LunaMOTH之上。他们确保设备可以保持可操作的即使完全覆盖在月球尘埃,宇航员能够容易地操作这个系统
以最小的可见性和流动性。我们bepaly中文网
主
件最终LunaMOTH组件设计的都是
生产耐磨不锈钢。
“你可以设计一个工具,很容易对那些不是穿着太空服手套或头盔有限的能见度,但是一旦你在太空中无法弯腰多达你想,所有这些东西很难使用不同的工具,“Burghardt说。“我们实验室做了很多工作,以确保当我们为这些应用程序设计工具,人们穿着太空服仍然能够使用它们。”
意念、迭代测试,重复。
进化LunaMOTH的设计在整个持续的测试过程是关键。团队的测试方法包括淹没塑料和铝原型在沙子,确保设备仍正常工作,即使在月球尘埃覆盖。团队尝试设备的不同区域用户的身体,包括一些的视线。重量是另一个考虑,因为他们测试工具不同的大小和重量15磅。(6.804公斤),以确保在操作工具仍将是安全的。
一旦团队舒适使用设备在陆地上,他们把它水下进行进一步的测试。水下环境模拟测试,NASA在NBL的,是最好的方法来模拟微重力、空间的零重力还是1/6的,当你在月球上。
因为LunaMoth是一个较小的设计团队能够做一些内部的3 d打印非常早期的原型。我们通过更多的迭代LunaMOTH比大多数其他项目需要更大或更复杂的组件,“Burghardt说。“你做更多的迭代,您的产品将会越好。我们还开玩笑说,每年年底,建立了产品的工程师知道所有的缺陷的人,知道他们一切会改变,如果他们有一个设计迭代。”
与NASA合作:NBL测试
一旦适合实验室团队很高兴与LunaMOTH近最终设计,他们前往美国宇航局约翰逊航天中心创新。职业潜水员测试学生团体的工具而团队指导潜水员从控制室完成一系列测试。团队对LunaMOTH收到积极反馈,编译一些额外的数据分析,并报告回美国宇航局提出最终的设计。一定要检查出创新测试录像!
但毕竟努力工作,会发生什么?这些发明会使其空间吗?Burghardt比作美国宇航局的无重力下一个项目研究和开发项目。“已经有工具设计,NASA已经采用了。他们准备他们的飞行,他们飞往太空,”他说。
与Protolabs数字制造的需要
LunaMOTH并不是第一个适合实验室项目,Protolabs制造零件。“我们几个流程用于不同的项目。“Protolabs非常熟悉航空航天应用程序和NASA非常熟悉Protolabs”工作,所以当我们告诉美国宇航局Protolabs组件是,他们知道什么期望的质量。我们也非常幸运与Protolabs很多很好的人。每个人都超级有用的回答我们所有的问题,“Burghardt说。
LunaMOTH之前,适合实验室与Protolabs 3 d打印组件上的明星(宇航员专用工具记录)。GoPro-like摄像机安装高度扶手以外的国际空间站,宇航员监控提供了一个新的视图。今年,适合实验室团队一直在努力棱镜(参考照片和识别样本标记),这是放置在月球表面,宇航员可能想收集样品。网站和标记是拍照时,设备上的颜色色板帮助color-calibrate形象。标记还提供了一个大小参考科学家挑选的样品看起来最有趣的网站。包括明星和棱镜多射流融合3 d打印组件在PA 12黑、高强度尼龙。
“飞行硬件空间几乎总是金属由于热的限制,但是对于测试美国宇航局NBL的金属并不是必需的。出于成本考虑,我们以较低的成本多射流融合选项,”Burghardt说。“棱镜的组件非常大。设备需要高站在月球表面。这是另一个原因我们从Protolabs和多架融合。这是一个很好的低成本方式产生强烈NBL组件测试。”
把火炬传递给阀杆的下一个世代
不知何故Burghardt和他的西装实验室团队成员发现时间额外教育之中。“这是NASA的一大要求,我们继续与其他学生比大学生年轻不仅对太空计划,但工程和干细胞。我们组开始于一个需求列表为空间高保真的原型。这是一个很主要的测试过程,让学生在我们的团队学习的极好途径设计过程,有时并不是学生去做,直到他们的高级设计课程。“这知识转移了年轻学生了适合实验室和无重力的下一个项目。一些新生已经加入了过去一年左右的时间。