एक्सप्लोरर - 3 और प्रदर्शनी "भविष्य 2013 SFD में कदम"

एक्सप्लोरर -3 और एक्सप्लोरर -1 पर काम खत्म होने के 2 महीने बाद एक्सप्लोरर -3 का विकास शुरू हुआ। लक्ष्य इस प्रकार था - वास्तव में विश्वसनीय उपकरण बनाने के लिए, और सबसे महत्वपूर्ण बात - पूरी तरह से स्वायत्त रूप से काम करना।




शुरुआत करने के लिए, मैंने इस बात पर फैसला किया कि इस मॉडल में क्या नवाचार पेश किए जाने चाहिए। पिछले उपकरणों के अनुभव के अनुसार, आवश्यक थे: एक नया रेडियो संचार, एक नया भवन, स्थिर तापमान डेटा, सौर पैनल। मैंने USB कैमरा को मना कर दिया, क्योंकि यह अभी भी स्वायत्तता का उल्लंघन करता है।

इस संबंध में, मैंने निम्नलिखित बातें चुनीं:

1. वायरलेस APC220-43 मॉड्यूल


इस तथ्य के आधार पर कि पिछले संचार मॉड्यूल में बहुत कम रेंज थी और समय-समय पर सिग्नल गायब हो गया था, APC220-43 वायरलेस मॉड्यूल का चयन किया गया था। यह उल्लेखनीय है कि यह वास्तव में एक COM पोर्ट एक्सटेंडर के रूप में काम करता है, जबकि 1000 मीटर की कवरेज त्रिज्या है, जो आरामदायक डेटा अधिग्रहण सुनिश्चित करता है।

2. स्थिर तापमान डेटा

पिछले मॉडल में, एनालॉग तापमान सेंसर लगातार दुर्घटनाग्रस्त हो गए थे, इसलिए इस बार मैंने उन्हें 2 डिजिटल वाले के साथ बदलने का फैसला किया - एक डीएचटी -11 आर्द्रता सेंसर के साथ पूरा, दूसरा (डुप्लिकेट) - डीएस 18 बी 20 1-वायर थर्मामीटर।

3. सौर पैनल

यह, वास्तव में, सबसे महत्वपूर्ण नवाचार है जो आपको डिवाइस को पूरी तरह से स्वायत्त बनाने की अनुमति देता है। और यह किसी भी तरह से उंगली बैटरी पर एक अंतरिक्ष पूर्वाग्रह के साथ एक उपकरण बनाने के लिए ठोस नहीं है। एक बैटरी का उत्पन्न वोल्टेज 9V है, वर्तमान ताकत 220mA है।

4. हाइड्रोकार्बन सेंसर

मैंने इसे शुरू में जोड़ने की योजना नहीं बनाई थी, लेकिन फिर इसने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई (मैं बाद में इस पर चर्चा करूंगा), इसलिए मैंने अपने डिवाइस पर Sn02 सामग्री पर आधारित MQ2 सेंसर के साथ एक गैस और स्मोक सेंसर स्थापित किया, जिसमें गैस की एक विस्तृत श्रृंखला है।

कुल में, डिवाइस में निम्नलिखित का उपयोग किया गया था:

- DS18B20 डिजिटल तापमान सेंसर, जिसकी माप सीमा -55 डिग्री सेल्सियस से + 125 डिग्री सेल्सियस है।
- DHT11 डिजिटल तापमान और आर्द्रता सेंसर, जिसका तापमान 0 से 50oC तक होता है, और आर्द्रता मापने की सीमा 20 से 90% तक होती है।
- वायुमंडलीय दबाव सेंसर BMP085।
- हाइड्रोकार्बन सेंसर MQ2।

विकास और विधानसभा की शुरुआत।

डिवाइस पर सक्रिय कार्य अगस्त के अंत में शुरू हुआ। जब तक सभी आवश्यक घटक नहीं आ गए, तब तक मैं पहले से ही अधिकांश डिवाइस को इकट्ठा कर चुका था और सॉफ्टवेयर लिखा था। फर्मवेयर एक्सप्लोरर -2 से बहुत अलग नहीं था। जब तक, रेडियो मॉड्यूल के माध्यम से डेटा ट्रांसमिशन का हिस्सा बताया गया था, वह काफी आसान था।



दो बैटरी समानांतर में जुड़ी हुई थीं। इस प्रकार, उन्होंने 9V और 440mA का एक वर्तमान उत्पन्न किया, जो पूरे डिवाइस के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए सिर के साथ पर्याप्त था।


बैटरियों का सफल परीक्षण किया गया है। हालांकि, इस अप्रिय शारीरिक विशेषता का पता चला था - बादल सूर्य द्वारा बंद कर दिया गया था, और वर्तमान सही मात्रा में उत्पन्न नहीं होता है। यह, सिद्धांत रूप में, बहुत डरावना नहीं था, क्योंकि गर्मियों में इतने सारे धूप के दिनों में, उपकरण दिन में एक बार संपर्क की गारंटी दे सकता था।



मैं वास्तव में एक बफर बैटरी के साथ सौर पैनलों से बिजली बनाना चाहता था, ताकि काम वास्तव में, अबाधित हो, लेकिन ऐसे उपकरणों की लागत लगभग 10 000r थी।

मुझे कहना होगा कि इसके बाद डिवाइस की असेंबली बंद हो गई। गर्मियां समाप्त हो रही थीं, और यह आलस्य था।

अचानक, सितंबर के मध्य तक, मुझे पता चला कि मैं अक्टूबर की शुरुआत में बोमन एमएसटीयू द्वारा आयोजित "दक्षिणी संघीय जिले के भविष्य 2013 में कदम" प्रदर्शनी में भाग ले सकता हूं। शून्य से विकास की गति बस स्वर्ग में कूद गई - यह जल्द से जल्द सब कुछ करने के लिए आवश्यक था, डिवाइस का परीक्षण करने के लिए, और यहां तक ​​कि नौकरी लिखने के लिए भी।

समग्र एल्यूमीनियम का उपयोग करके, मामले को केवल 2 दिनों में इकट्ठा किया गया था। असेंबली के तुरंत बाद सेंसर लगाए गए थे।









समय आ गया है कि पारंपरिक रूप से उसे खिड़की पर भेज दिया जाए। और फिर एक बड़ा बुमेर हुआ - "मंगल" पर सब कुछ बादलों और भारी बारिश से ढंका हुआ था। इसलिए, "उड़ान" को थोड़ा स्थगित करना पड़ा। इस समय के दौरान, वैज्ञानिक कार्य स्वयं लिखा गया था।

जाहिर है, इस संस्करण में एक्सप्लोरर -3 बिल्कुल अप्रतिस्पर्धी है। इसलिए, मैंने और अधिक स्पष्ट रूप से संकेत दिया कि इस उपकरण (डिवाइस का मॉडल) की आवश्यकता क्यों है:



जैसा कि आप देख सकते हैं, इस काम में एक्सप्लोरर -3 अनिवार्य रूप से अन्य ग्रहों पर उपयोग पर केंद्रित मौसम स्टेशन का प्रोटोटाइप है।
मैं मौसम स्टेशन AWSN के वैश्विक नेटवर्क में ऑपरेशन के मोड के साथ आया था, ताकि स्टेशन की कार्यक्षमता को थोड़ा विविधता मिल सके।
यहाँ वह सिद्धांत है जिस पर यह काम करता है:

अध्ययन के तहत ग्रह के वातावरण में परिवर्तन की एक वैश्विक तस्वीर प्राप्त करने के लिए, एक स्टेशन पर्याप्त नहीं है। इसके लिए, ग्रह की सतह के दिलचस्प हिस्सों में कई समान स्टेशनों को लॉन्च करना आवश्यक है। यह मौसम स्टेशनों के ग्लोबल नेटवर्क को बनाता है एलियन वेदर स्टेशन नेटवर्क (AWSN)। इसके संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि एक दिन में डिवाइस वांछित समय अंतराल के साथ सेंसर की रीडिंग रिकॉर्ड करते हैं। ग्रह की ध्रुवीय कक्षा में एक उपग्रह है, एक पुनरावर्तक जो हर दिन एक स्टेशन पर उड़ान भरता है। इस समय, वह उसे अपनी आईडी (लैंडिंग क्षेत्र से जुड़ी) और संचित डेटा भेजती है। सूचना एकत्र करने के बाद, उपग्रह इसे पृथ्वी तक पहुँचाता है, जहाँ इसका विश्लेषण किया जाता है।

एक्सप्लोरर -3 लेआउट में, AWSN के साथ काम करना सरल है: जब यह मोड चुना जाता है, तो माप अवधि दर्ज की जाती है। फिर निर्दिष्ट समय के लिए माप लिया जाता है, मानों को औसत किया जाता है और डिवाइस आईडी के साथ भेजा जाता है।

और अब बहुत हाइड्रोकार्बन सेंसर के बारे में। तथ्य यह है कि क्यूरियोसिटी रोवर को मंगल की सतह पर मीथेन नहीं मिला, जो ग्रह की मिट्टी में सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि की गवाही दे सके। हालांकि, इस गैस को पृथ्वी से स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा रिकॉर्ड किया गया था। इसका मतलब है कि मीथेन घटना स्थल बिंदु या कॉम्पैक्ट क्षेत्रों में स्थानीयकृत हैं। इन क्षेत्रों की खोज सर्वोत्तम रूप से विश्लेषणकर्ताओं के नेटवर्क द्वारा की जाती है। एक्सप्लोरर पर हाइड्रोकार्बन सेंसर स्थापित करने से उनकी कार्यक्षमता का विस्तार होगा। सेंसर गैस की पहचान नहीं कर सकता है, लेकिन पर्यावरण में अपना हिस्सा दिखाने में सक्षम है (पीपीएम में)।

फ़्लाइट टाइमलाइन

जबकि काम का पाठ लिखा जा रहा था, एक्सप्लोरर -3 अधिक या कम सड़क पर स्पष्ट हो गया, और अंत में खिड़की पर उतरा।

पर्याप्त ऊर्जा होने पर डिवाइस नियमित रूप से संपर्क में रहा। हाइड्रोकार्बन सेंसर ने मूल्यों में मजबूत उतार-चढ़ाव नहीं दिखाया, और बाकी सेंसर उम्मीद के मुताबिक काम किया।

मेरे लिए "एक्सप्लोरर -1" या "एक्सप्लोरर -2" की भावना में कुछ लिखना मुश्किल है, अगर इससे पहले कि उपकरणों की समयपूर्व विफलता के साथ कोई कार्रवाई हुई थी, तो अब मैं एक विश्वसनीय जांच बनाने में कामयाब रहा जो घड़ी की तरह काम करता है। "ग्रह" पर बिताए गए पूरे समय के लिए एक भी असफलता नहीं।
6-दिवसीय "उड़ान" के परिणामों के आधार पर, निम्नलिखित ग्राफ बनाए गए थे:







डेटा की मात्रा और गुणवत्ता, निश्चित रूप से, पिछले मिशनों के बाद से काफी बढ़ गई है, जो पिछले लेख में इसकी अवधारणा के बारे में मेरी धारणाओं के बावजूद, डिवाइस के नाम में संख्या "3" की पात्रता की पुष्टि करता है।

सम्मेलन

समय बीतता गया और वैज्ञानिक कार्य पूरी तरह से संकलित हो गए। आप यहां अपने पाठ से परिचित कर सकते हैं ।
मैं विटली ज़ेलेनिकॉट के लिए विशेष आभार व्यक्त करना चाहता हूं , जिन्होंने पूरे काम में मदद की और यहां तक ​​कि इस पर एक अद्भुत समीक्षा भी संकलित की।



सम्मेलन ही बहुत दिलचस्प था। प्रतिस्पर्धी परियोजनाएं शक्तिशाली थीं। लेकिन मैं प्रतिस्पर्धा करने नहीं आया था। मुख्य बात यह थी कि मुझे उच्च शिक्षण संस्थानों के प्रोफेसरों के साथ बात करने का मौका मिला, जिन्होंने सामान्य रूप से तंत्र और उपग्रह निर्माण के विकास पर बहुत सलाह दी।













एक्सप्लोरर -3 ने मुख्य नामांकन में कुछ भी नहीं लिया। फिर भी, वह बचाव रोबोट आदि के साथ प्रतिस्पर्धा करने के स्तर का नहीं है। हालांकि, उन्होंने युवा जूरी के नामांकन में दूसरा स्थान प्राप्त किया। सामान्य तौर पर, न्यायाधीशों को उपकरण पसंद आया, जैसे विचार।

प्रदर्शनी में सबसे अप्रत्याशित क्षण ऐसा था कि मेरे पीछे से मुझे एक आवाज़ सुनाई दी: "हैलो, मैं आपके लेख पर पढ़ रहा हूँ।" बहुत अच्छा, मुझे आशा है कि यह आदमी टिप्पणियों में जवाब देगा :)

परिणाम

एक्सप्लोरर -3 ने ही मुझे प्रदर्शनी का अनुभव दिया। अब हम कह सकते हैं कि स्वायत्त उपकरणों की तकनीक पूरी तरह से विकसित है, जो हमें कुछ नया करने के लिए आगे बढ़ने की अनुमति देती है।

दुर्भाग्य से, यूनिफाइड स्टेट एग्जाम मेरे ऊपर डैमोकल्स की तलवार की तरह लटका हुआ है, जो मुझे इसकी तैयारी के अलावा कुछ भी करने से रोकता है। हालांकि, इसके अंत में, मैं एक्सप्लोरर -4 पर काम फिर से शुरू करने की योजना बना रहा हूं।



इसका अंतर क्या है? तथ्य यह है कि चौथी पीढ़ी एक-बोर्ड कंप्यूटर रास्पबेरी पाई (जो पहले ही खरीदी जा चुकी है) पर अर्डुइनो के साथ तालमेल से चलेगी, जो वास्तव में कुछ दिलचस्प करने के लिए संभव बनाता है। अब एक्सप्लोरर -3 फिलिंग का उपयोग एक अलग टूल “SAA” (सिंपल एटमॉस्फियर एनालाइज़र) के रूप में किया जाएगा। अब तक, भविष्य के उपकरण का एक अनुमानित ड्राइंग बनाया गया है, जिस पर एक 3 डी मॉडल बनाया जाएगा।

आप सभी के समर्थन के लिए धन्यवाद, जिसने इस व्यवसाय के लिए मेरे जुनून में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। अगले साल मिलेंगे मुझे!