[گفتگو و تبادل نظر] قدم به قدم تا فضا (مباحثی پیرامون فضا و ارسال محموله های فضایی)

[فکر]

بسم الله الرحمن الرحیم

با سلام و درود
با نام و یاد خداوند یکتا بحث و گفتگو پیرامون موضوع ارسال محموله به فضا رو آغاز می نماییم. با توجه به میان رشته ای و گسترده بودن این بحث امیدواریم مشارکت های لازم از طرف شما عزیزان صورت گیرد.
شایسته است در روند این بحث دوستان عزیز نظم را رعایت نمایند و نسبت به ایجاد بحث های بی مورد جلوگیری نمایند.

---

ارجاع به مطالب مفید:
1- http://www.eca.ir/forums/thread62064.html
2- http://www.eca.ir/forums/thread69544.html
3- http://www.eca.ir/forums/thread74224.html

[فکر]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

__________

[فکر]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

صعود به ارتفاع چند کیلومتری با بالون

یکی از ایده هایی که برای ارسال یک محموله به لایه های بالایی جو زمین وجود دارد استفاده از بالون است. استفاده از بالون روشی است که کارایی خود را نشان داده است و مطالبی در این مورد هم موجود است.

---

- خبری از ارسال یک هواپیمای بی موتور(Glider) به لایه های بالایی جو زمین:
Sending a Glider into Space

- یک نمونه ی انجام شده و فیلم مرتبط با آن:
FPV to Space and back – RCExplorer
فیلم پرواز هوایپمای بی موتور به لایه های بالایی جو زمین و فرود آن:

http://cdn.persiangig.com/download/dpVrtB0Rgk/Space_Glider_FPV_To_Space_And_Back.mp4/dl

من یک نمونه از ارسال هواپیمای بی موتور به لایه های بالایی جو زمین دیدم که می توانیم طرحی شبیه به آن را اجرا کنیم:(اگر در این زمینه دانشی دارید لطفا آن را مطرح کنید حتی اگر اندک باشد)
ساختار این طرح به شکلی است که یک هواپیمای بدون موتور که با مواد سبک وزن ساخته می شود و در درون آن دوربین و فرستنده تصویر و همچنین تجهیزاتی برای کنترل خود هوپیما هست جا سازی می شود و به کمک یک بالون به بالا می رود و در بخشی از جو بالون می ترکد و هواپیما شروع به پایین امدن می کند و همزمان تصاویر را ارسال می کند. به ارسال همزمان تصاویر FPV گفته می شود.

- تصویر بدنه هوپیمای بدون موتور:












- تصویر تزریق گاز به بالون:




- تصویر تزریق گاز به بالون:



- تصویر بلند شدن هواپیما به سمت آسمان به کمک بالون:




- تصویر گرفته شده با استفاده از دوربین روی هواپیمای بی موتور:

[فکر]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

نحوه محاسبه میزان هیدروژن و اندازه بالن برای بلند کردن مثلا 1 کیلوگرم وزن به چه صورت هست؟

به صورت تخمینی

قانون آووگادرو

هر مولکول گرم از هر گاز در شرایط متعارفی 22.4 لیتر فضا را اشغال میکند

توضیحات دقیقتر

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%D8%A2%D9%88%D9%88%DA%AF%D8%A7%D8%AF%D8%B1%D9%88

قانون ارشمیدس

هر جسم شناور به اندازه وزن سیال جابجا سبک میگردد

توضیحات دقیقتر

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B4%D9%86%D8%A7%D9%88%D8%B1%DB%8C

وزن 22.4 لیتر ئیدروژن = 2 گرم
وزن 22.4 لیتر هوا = 29 گرم

هر 22.4 لیتر ئیدروژن پس از شناور شدن در هوا میتواند وزنه 26 گرمی را به هوا ببرد
هر 220 لیتر ئیدروژن ( بشکه 220 لیتری را تجسم کنید ) تنها میتواند 260 گرم را به آسمان ببرد
در کشتی هوایی هیندنبرگ برای شناور شدن 260 تن از دویست هزار متر مکعب ئیدروژن استفاده شده بود

http://7ww.ir/1357/%D9%81%D8%A7%D8%AC%D8%B9%D9%87-%D8%AA%D8%A7%D8%B1%DB%8C%D8%AE%DB%8C-%D9%87%DB%8C%D9%86%D8%AF%D9%86%D8%A8%D8%B1%DA%AF.html

تمام این محاسبات یا صرفنظر کردن از تغییر حجم ئیدروون با افزایش ارتفاع میباشد

بالونها میتوانند تا آخرین مرژ اتمسفر زمین ( نزدیک به 80 کیلومتر ) صعود کنند و در این ارتفاع نیز چنان که دوستان اشاره کردند ماهواره ها ثابت نمیمانند ... بنابر این در یک تلاش آماتوری از بالون تنها میتوان به عنوان مرحله اول موشک استفاده نمود .... به این معنی که ابتدا راکت کوچکی را با کمک بالون تا ارتفاع بالا فرستاد و سپس به کمک آن جرم چند کیلوگرمی را در مدار قرار داد و بزرگترین مشکل چنین عملیاتی بدون تردید ، محاسبات و مشکلات ناوبری و کنترل میباشد
بنیاد انصاری برای هر گروه آماتور ( غیر دولتی ) که بتواند یک میکروروبات به ماه بفرستد جایزه ده میلیون دلاری تعیین نموده است و در صورتی که ربات بتواند در ماه مقدار کمی جابجا شود جایزه نیز افزایش خواهد یافت
تکنولوژی ناوبری و کنترل به کار رفته در میکرو ماهواره میتواند به طور موثری در ارسال روبات به ماه به کار گرفته شود

---

برای فرستادن به ارتفاع بالای 40 هزار فوتی میتونه ازبالن های گاز هلیم استفاده کنه که چون این گاز گرونه میتونه از جایگزین اون یعنی هیدروژن استقاده کنه( که فوق العاده قابل انفجار هست) توی اون ارتفاع دما یه بار به بالای 100 درجه میرسه یه بار به پایین صفر درجه از طرفی توی محیطش پر از گاز های خورنده اوزون هست که مثل اسید عمل میکنه!
توی اون ارتفاع شتاب به قدری هست که با پیشران یه موشک سوتی بشه به چند لایه بالاتر رفت!
لازمه که بدونید معمولا آی سی های سری نظامی برای همون شرایط ساخته میشن و به احتمال زیاد بتونه با عایق بندی مناسب دوام بیاره.

برای ارسال اطلاعات هم که n تا راه هست منتها سواد مخابراتی من نهایتا تا 100مگاهرتز هست.

---

به یک شرکت که در زمینه ی ساخت بالون فعالیت داشت تماس گرفته شد و اون ها گفتند که برای بلتد کردن وزنی حدود 2 تا 3 کیلوگرم یک بالون با قطر 3 متر کافی هست و گفتند میزان گاز هیدروژن مورد نیاز برای اون 15 متر مکعب هست. آیا این گفته ها صحیح است؟
وقتی هیدروژن داخل بالون به ارتفاعی مثلا 80 کیلومتری برسد چه اتفاقی برای حجم گاز می افتد؟

در حالت کلی فکر نکنم ماژول آماده ای این توان را بتونه پشتیبانی کنه برای ارتباط با این ماهواره باید خودتون یه فرستنده و گیرنده طراحی کنید. از بچه های مخابرات برای ساخت یک سیستم هیتروداین با LNA کمک بگیرید.

دقیقا نمیدونم اما توی ارتفاع 80 کیلو متری یا 250 هزار پایی قاعدتا فکر میکنم حجم بالن باید به بیش ازده برابر حالت عادی برسه؛ داشتم در مورد فشار در 80 کیلومتری سرچ میکردم که به این تکه توی آموزش دانشگاه هارواد خوردم:

Figure 2-2 shows typical vertical profiles of pressure and temperature observed in the atmosphere. Pressure decreases exponentially with altitude. The fraction of total atmospheric weight located above altitude z is P(z)/P(0). At 80 km altitude the atmospheric pressure is down to 0.01 hPa, meaning that 99.999% of the atmosphere is below that altitude. You see that the atmosphere is of relatively thin vertical extent. Astronomer Fred Hoyle once said, Outer space is not far at all; it's only one hour away by car if your car could go straight up

http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap2.html

باتوجه به فشار 0.01 هکتو پاسکالی یعنی فشار 1 پاسکالی حجم طبق قانون بویل باید حداقل بیشتر از از 100 برابر بشه( باتوجه به افزایش شدید دما و تغییر K در قانون بویل)((فشار روی زمین 1000هکتوپاسکال).

رابطه ی فشار حجم

رابطه ی حجم دما


و این هم نموداری که تغییرات حجم رو برحسب فشار نشون میده.


رابطه ی کلی قانون گازها

[mohamadrezaa]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

من کمی اطلاعات در مورد راکت ها دارم اگر مایل بودید بگذارم :nerd:
و کمی هم توان ساختن

[فکر]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

من کمی اطلاعات در مورد راکت ها دارم اگر مایل بودید بگذارم :nerd:
و کمی هم توان ساختن

سلام و درود فراوان بر شما.
نشر دانش کاری بسیار عالی و شایسته ای است. حتما اطلاعات خودتون رو به اشتراک بگذارید.

سوال:
1- بدنه ی راکت از چه چیزی ساخته می شود؟
2- سوخت راکت ها چه نوعی هست؟(سوخت جامد - سوخت مایع)
3- اسم سوخت راکت ها چیست؟
4- در طراحی بدنه ی راکت چه چیزهایی از اهمیت زیادی برحوردار هستند؟
5- آیا راکت ها هدایت پذیر هستند یا فقط موقع پرتاب می توان با استفاده از محاسبات مکان فرود یا مشخص کرد؟
6- آیا امکان دارد راکتی ساخت که به صورت دو مرحله ای عمل کند؟ یعنی اینکه بخش اول سوخت که تمام شد محفظه مربوط به آن جدا شود و بخش دوم شروع به سوختن کند.
7- در مورد اندازه و مکان قرار گیری و تاثیر بالک ها در پرتاب و پرواز راکت توضیح دهید.

[amiraghamohamadi]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

در این تایپیک میخوایم که به موضوع ارسال محموله به فضا (ترجیحا یه میکرو ماهواره ) بپردازیم ، و تا جایی که میشه بحث رو به سمت کار عملی پیش ببریم ، اول یکسری اطلاعات کوچک که قبلا در جای دیگه مطرح کردم رو در اینجا قرار میدم
یه نکته کوچیکی خدمتتون عرض کنم
1) اینکه موشک و طراحی موشک کلا خودش یه عالم دیگه ای داره و هر بخش از موشک مثل موتور و نازل و بالک های کنترل و سیستم هدایت موشک کلا یه بخش مستقل از ماهواره هستش ، ماهواره همون بسته پستی هستش که توی زمین به موشک تحویل و میدن و توی فضا ازش تحویل می گیرن
2)دوستان در مورد انتقال راحت تر ماهواره به فضا پرسیدن ، ببینید اون کشورها ( و جدیدا شرکت ها ) که الان ماهواره میسازن و میفرستن به سیاره های دیگه ، اول از بالون هوای گرم و بالون پر شده با گاز هلیوم استفاده کردن ( ینی همون زمین خاکی :icon_razz: ) ، و یه دفه ای نیومدن که یه ماهواره پیشرفته بسازن
3) اگه میخواین یه نمونه از ماهواره بسازین نیاز نیس همین اول یه نمونه پیشرفته بسازین ، مهم اینه که اول کار رو شروع کنیم و قدم اول خارج از بحث تئوری برای ساخت ماهواره برداشته بشه ، برای شروع به یه مدار کوچیک برای ثبت اطلاعات مختلف (دیتا لاگر ) مثل دما ، فشار ، میزان نور ، تشعشعات مغناطیسی در ارتفاعات مختلف ، و اگر شد یک مدار عکس برداری و ذخیره اون
ماهواره های اولیه اصلا سیستم مخابراتی برای ارسال تصویر یا اطلاعات نداشتن ، بعد از بازگشت به سطح زمین اطلاعات ازشون بازیابی میشده (مثل اولین نسل ماهواره های جاسوسی امریکا)
4)برای حمل ماهواره هم به یک بالون از جنس الیاف ترکیبی نیازه ( یه شرکت توی تهران دیدم میفروشه همین رو )
برای برگشت هم به این صورت عمل میکنه که بالون تا یه ارتفاع مشخصی بالا میره ( تا جایی که خط افق زمین کامل دیده میشه ینی از لایه ی پایینی جو خارج میشه) بعد در اثر پدیده ice break بالون از بین میره و مدار میره برای سقوط که در اونجا با یک جایروسکپ میشه سقوط رو تشخیص داد و به مدار نجات فرمان داد که عمل کنه
5) مدار نجات چجوری ساخته میشه ؟ جوابش خیلی سادس این بخش رو با یکم باروت ویک کپسول کوچک که از یک طرف بتونه باز بشه تشکیل میشه ( این سیستم در موشک های ازمایشی و اماتوری استفاده میشه ) ،وقتی عمل کنه باروت منفجر میشه و چتر به بیرون پرتاب میشه ، که با این روش مدار ماهواره خیلی اروم به لایه پایینی جو برمیگرده ،
6)حالا چجوری بفهمیم مدارمون کجا افتاده که بریم پیداش کنیم ؟ جواب این سوال هم سادس با یدونه از این فرستنده های جی پی اس که هم امادش داخل بازار هست و قیمتشم زیاد نیس (برای رهگیری خطوط حمل و نقل و پیدا کردن خودروی مسروقه استفاده میشه ) استفاده کنیم یا اینکه یدونش رو طراحی کنیم
با این روش خیلی سریع میشه فهمید ماهواره کجاس ؟
7)حالا از چه قطعاتی استفاده کنیم ؟ ببینید بهترین گزینه برای ای سی های مدار منطقی اونایی هستش که با استاندارد بالا مثل استاندارد قطعات شرکت Texas Instruments ساخته شده باشن تا دمای -55 درجه هم کار میکنن ، حالا می مونه که از چه میکروکنترلری استفاده بشه ؟ ببینید داخل نظرات میدیدم که avr رو به عنوان مزخرفترین میکرو معرفی کردن ، اما همین پروژه رو به نظرم میشه با avr جمع کرد و یکسری از ورژن های همین میکروی ( به ظاهر آشغال) میتونه در دمای -40 کارکنه
atmega 16 avr خودش نزدیک به 16 مدل داره ( منظورم نوع L , A نیس)

برای تک تک این بخش ها که توضیح دادم یه سری اطلاعات کوچیک دارم که عملا بسازیمش ، باور کنید انقدرها هم کار سختی نیس و وقتی شروعش کنید میشه تمومش کرد و به نتیجه رسوندش ، خیلی از ایده ها موقع طراحی و ساخت و توی کار به ذهن ادم میرسه ، پس باید کار رو عملا شروع کرد که به نتیجه رسید! :nice:

[amiraghamohamadi]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

اینم یه کلیپ کوتاه و ساده در مورد ساخت بالون فضایی
http://www.aparat.com/v/9Fkm2

[amiraghamohamadi]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

ادرس سایت فروش چتر مخصوص recovery
www.fancha.ir
ادرس سایت فروش بالون لاتکس و گاز هلیوم
http://shahinballoon.com/fa/products/research.html

[فکر]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

با سلام و درود
خیلی خوشحالم که با روحیه عالی دارید این مبحث رو دنبال می کند. آفرین بر شما.

سایت اولی که معرفی کردید مثل اینکه هک شده.

---

سوال:
به نظر شما برای بالون گاز هلیوم بهتر است یا هیدروژن؟ طبق گفتگوهایی که با افراد فعال در زمینه بالون داشتم گفتند گاز هلیوم وارداتی هست و قیمتش بیشتر میشه ولی گاز هیدروژن ارزان تر هست ولی موقع کار با اون باید بیشتر مراقب باشیم.

پدیده ice break در چه ارتفاعی رخ می دهد و دلیل آن چیست؟

[MohammadMers]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

اساتید این یه سایت خوب:

http://www.r30.ir/

یه فیلمم اگه شد براتون پ میکنم ببینید در باره ی سوخت موشک مدل

[MohammadMers]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

http://www.aparat.com/v/hzUaS
http://www.aparat.com/v/LMJgS

یه فیلمم دارم پ نشد ایشالله بعدا میزارم اون خیلی کامله

[فکر]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

اساتید این یه سایت خوب:

http://www.r30.ir/

یه فیلمم اگه شد براتون پ میکنم ببینید در باره ی سوخت موشک مدل

با تشکر از شما به خاطر معرفی این مورد که می توان از مطالب خوب آن استفاده نمود.

[mohamadrezaa]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث ف

من کمی اطلاعات در مورد راکت ها دارم اگر مایل بودید بگذارم :nerd:
و کمی هم توان ساختن

این هم کمی توضیحات در مورد راکت(فعلا داشته باشید بعدا زیاد میکنمش)
http://s7.picofile.com/file/82348109...D8%A7.rar.html
سوخت هم رزین اپوکسی بهتر از همه هست چون مدار اولیه تو بازار هست و قدرت بسیار زیادی داره
این هم نحوه ساختش:
http://www.aerospacetalk.ir/vb/showthread.php?t=50217

[mahdi89]

پاسخ : قدم به قدم تا فضا(گفتگو پیرامون مباحث فضا و ارسال محموله های فضایی)

سلام به همه
بحث لذت بخشیه
منم اگر کاری از دستم بر بیاد هستم
--------------------------------------
اول:بهتره که روشن کنین که میخواین ار موشک استفاده کنین یا از بالون
چون تفاوت ساختاریشون زیاده.
(بنظر من بهتره به قول دوستمون از زمین خاکی یا همون بالون استفاده کنیم)
--------------------------------------
من استفاده از میکرو های stm یا nxp رو پیشنهاد میدم چون مقدار مصرف انرژیشون فوق العاده کمه و پردازششون هم برای عکس برداری مناسب تره (در کل بحث میکرو در مرحل اول زیاد مهم نیست و بحث ارسال یه محموله مهمتره)
من با مواد منفجره یه کارایی کردم (در گذشته) اگر نیاز به ساخت باروت ، TNT یا C4 بود رو من حساب کنین
توی زمینه GPS و ردیابی هم کارهایی کردم در همون حدی که دوستمون توضیح داد که وقتی به زمین رسید موقعیت رو ارسال کنه (البته اگر در جایی قرار داشت که انتن دهی از طرف یه اپراتوری وجود داشته باشه)
ترجیحا سمت هیدروژن نریم بهتره چون پایداری کمتری داره و ممکنه زود تر از بین بره (البته با انفجار و شعله زیاد) و اون هلیوم بهتره (البته هر کدوم کارایی خاص خودشون رو دارن)
--------------------------------------