Bevezete s Me re si ce ljaink Me rno ki megfontola sok Leheto se gek Gekko - Gerdien Condenser A le gko r elektromos vezeto ke pesse ge nek va ltoza sa a magassa ggal Gubicza A gnes Budapesti Mu szaki e s Gazdasa gtudoma nyi Egyetem - TTK 2012. februa r 15. Budapesti Mu szaki e s Gazdasa gtudoma nyi Egyetem - TTK
Az előadás felépítése 1. Bevezetés 2. Mérési céljaink 3. Mérnöki megfontolások 4. Egyéb lehetőségek az Európai Unión belül
Bevezetés REXUS/BEXUS - Rocket and Balloon Experiments for University Students sounding rocket - légkörkutató rakéta két ügynökség együttműködése: German Aerospace Center (DLR), Swedish National Space Board (SNSB) /+ ESA a svédeken keresztül/ felbocsátás: Esrange Space Center, Észak-Svédország, Kiruna, 2013 A Gecco csapat BME VIK - HVT Űrkutató csoport, MTA GGKI diákok: 4 villamosmérnök, 1 gépész, 1 fizikus
Időrend 01 Sep 2011 - Call for Proposals 23 Oct 2011 - Deadline for Proposals 05-09 Dec 2011 - Selection Workshops, DLR Bonn & ESA-ESTEC 25 Feb - 03 Mar 2012 - Student Training Week & Preliminary Design Reviews (PDR), SSC Esrange June 2012 - REXUS Critical Design Reviews (CDR), DLR Oberpfaffenhofen Sep 2012 - REXUS Integration Progress Reviews (IPR) at universities Nov 2012 - REXUS Experiment Acceptance Reviews (EAR) at universities Dec 2012 - REXUS Integration Week, DLR Bremen Jan 2013 - REXUS System Testing, DLR Oberpfaffenhofen Feb / Mar 2013 - REXUS 13 & 14 Campaign, SSC Esrange Jun 2013 - Experiment Results Symposium
Mérési céljaink Célunk: a légkör összetételének vizsgálata: emberi szennyezés időben és térben összetétel változása: kémiai reakciók, diffúzió [2] Specialitás: Észak-Svédország, a Föld északi pólusa (sarki fény) Alkalmazott műszer: Gerdien kondenzátor [1]
A Gerdien kondenzátor felépítése µ = q mν (1) I = 2πLVeµn i ln( a b ) [3] (2) µ krit = (a2 b 2 )ln( a b ) 2VL u (3)
A tervezést befolyásoló tényezők Szimmetrikus: mindkét irányban történő mérésre alkalmas Anyagválasztás: elektródák: rozsdamentes acél zajszűrő külső henger: alumínium vagy rozsdamentes acél szigetelő elemek: teflon/műanyag (gond: telfon lágyul, küllő feltöltődik) bemeneti nyílások: titán bevonat, felmelegedhet Az áramlási profil szimulációval szélcsatornában is tesztelendő (rengeteg zavaró tényező figyelembe vétele)
Szoftveres, elektronikai kérdések Mérésvezérlés: GPS lassú a sebesség azonnali meghatározására 5 részre osztott spektrum Nem tudunk a teljes tartományon mérni 4 ok miatt (orrkúp, oldalazás, átlagos szabad úthossz, elektronika) Elektronikai elvárások: max 100 V-os maximum előfeszítés, mv-os lépésközök, pa-es áramok mérése
Elektromos megvalósítás
Egyéb lehetőségek az Európai Unión belül Műholdak, rakéták, ballonok egyetemisták részvételével: ESEO ESMO CubeSat REXUS, BEXUS Nyári iskolák, kurzusok: Alpbach - Ausztria Önálló kísérletek: Fly your thesis Drop your thesis További információ: http://www.esa.int/specials/education/index.html
Felhasznált irodalom [1] McEwan and Phillips, 1975. [2] David A. Burt, The development of a Gerdien condenser for sounding rockets, Scientific report no 8., University of Utah, 1967. [3] Farrock,H. Design of a simple Gerdien condenser for ionospheric D region charged particle density and mobility measurements, Penn.State University,Scl.Rep.No 433,1975. Az előadás során a csapattársaim munkájának eredményeit is felhasználtam.
A kondenzátor felépítése
Néhány ion, ami mérni szeretnénk Pozitív ionok: H + (H 2 O), NO + (H 2 O), H 3 O + (H 2 O), NO + 2 (H 2O) Negatív ionok: O 2 (H 2O),CO 4 (H 2O) 2,NO 2 (H 2O), NO 3 (HNO 3), HSO 3