我懒得分开贴,将实验舱的设计与实验内容一起写了。一个人好像无法实现复杂的设计吧。
题目:空间拍摄,零重力实验
火箭采用头大身细的结构(参考自长征号外形),高速时可以减小火箭的摩擦,同时实验舱设计直径就可扩充为10cm。设计发射重量至少应在1kg,一组像样的电池再算上实验舱金属外壳重量可能都超过这个值了,当然设计时尽可能节约。
实验舱为圆筒形,分为供电部分、传感部分、数据处理部分、数据存储部分、数据发送部分组成主控器,对于小火箭,姿态部分的控制信号也由主控器负责,即使多级分离也只是断开控制线。传感部分除了有火箭基本数据传感外,还包括微型摄像机/照相机及调整角度、焦距(如果没有变焦镜头)的小电机。外壳紧贴柔性太阳能电池板(比普通的玻璃壳的轻N多,效率也略高)。电池板的向光面可不用深色,由电池板吸热量以及与内部舱的低温交换之后的平均温度决定,可前期软件仿真计算决定。实验舱采用水冷循环方式使内部温度均匀,循环水的储热能力应够晒太阳时和进入本影区时使用,毕竟两三百度的温差不是一般元件能承受的。所有电子部分与外壳保持1cm左右安全距离,均用环氧树脂包裹以提高抗加速能力、导热能力,并做好适当的防辐射屏蔽。在温度过高、过低的情况下,锂电池还要能够驱动制冷片降温、加热控制部分以免温度超过工作温度而损坏,不过功率不用太多。如果设计寿命小于12小时就没必要水冷了。
虽然航空类产品一般都至少两个同样的零件做为备用,但是考虑重量的原因,即使是用于备用功能,也应该与其它功能复用,也就是不考虑独立的备用部件。本设计的部件(包括锂电独立供电时间)至少为12小时。实验可由预先编好的程序自动完成。以上设计需不断实验验证才能发射,避免出问题。
微型摄像机/照相机可完成的实验内容为空间拍摄,包括星空摄影(包括几大行星拍摄、星座拍摄、昴星团拍摄)、地球全景拍摄、空间站特写、独特的日出效果(注意相机防护)。主要目的是在无大气干扰的情况下拍摄成相册,作为曾经到过大气层顶端的留念。如果能拍摄升空过程就更好了(纯粹为梦想)。
零重力实验内容是观测舱内液滴自由运动,可能有液滴的碰撞重组、拆分,碰外壳蒸发、凝结等。拟采用移动相机角度并开启微距拍摄。如果舱内是真空的可能有其它现象可供观察。实验结果可暂存于存储卡中,到接收站可接收的方位时传回地面。