Die Simulation der Internationalen Raumstation (ISS) transportiert die Raumstation zur Erde

Die Internationale Raumstation, deren Bau in den letzten 25 Jahren mehr als 150 Milliarden US-Dollar kostete, ist wohl einer der größten technischen Erfolge der Menschheit. Leider kann man es im Gegensatz zu terrestrischen Bauwerken wie dem Hoover-Staudamm, dem Burj Khalifa oder der Milo-Brücke nicht persönlich besichtigen, um seine Größe und Komplexität wirklich zu schätzen. Nun ja, nicht, es sei denn, Sie haben etwa 50 Millionen Dollar, um sich einen Sitzplatz in einer Dragon-Kapsel leisten zu können.

Aus diesem Grund versucht das Team hinter dem ISS Mimic-Projekt, die Internationale Raumstation besser miteinander zu verbinden. Das Open-Source-Projekt besteht aus einem druckbaren 3D-Modell der Station im Maßstab 1:100, das mit einer vom Originalmodell abgeleiteten Telemetrie verknüpft ist. Dutzende Motoren im Modell drehen die Solaranlagen und Strahler, um sie an die Positionen ihrer Gegenstücke in Originalgröße anzupassen, während LEDs leuchten, um den Status der verschiedenen Systeme an Bord anzuzeigen.

Erfahren Sie mehr über ISS Mimic, Teammitglieder Brian Murphy, Sam Treadgold und Tristan Moody kamen diese Woche im Hack Chat vorbei Um uns über die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft dieses wunderbaren Projekts zu informieren.

Datensichtung

Sowohl Brian als auch Sam arbeiteten an der Unterstützung der echten Internationalen Raumstation bei der NASA und verschafften ihnen dadurch einen einzigartigen Einblick in den täglichen Betrieb der Station. Sie waren sich auch der ISS-Telemetriedaten bewusst, die von TDRSS-Satelliten (Tracking and Data Relay System) zur Erde gesendet wurden. Es ist öffentlich zugänglich und die NASA bietet einige formale Möglichkeiten zur Visualisierung und Interaktion mit den Daten. Aber das Team glaubte, dass es Potenzial für all diese Dinge gäbe Sich schnell ändernde Datenfelder Es wird auf eine noch nie dagewesene Weise lebendig.

Die Zusammenstellung roher Telemetriedaten in visuell spannenden Fallseiten liefert wichtigen Kontext und verwandelt das, was im Wesentlichen eine Tabellenkalkulation ist, in etwas, das aussieht, als könnte es direkt aus einem Videospiel stammen – was besonders für jüngere Zielgruppen attraktiv ist. Mit dem Raspberry Pi und dem kleinen Display können Benutzer schnell durch eine Reihe dieser Statusseiten navigieren, die eine Vielzahl von Terminalfunktionen abdecken.

Bau des Modells

Während die Visualisierungsanzeigen bereits eine enorme Verbesserung gegenüber rohen Telemetriedaten darstellen, geht es beim ISS Mimic-Projekt eigentlich um das 3D-gedruckte Modell selbst. Das Team hat daran gearbeitet, jede Einheit der Station mithilfe computergestützter Konstruktion nachzubilden – zunächst in einer „LoFi“-Version, die nichts weiter als ein Zylinder geeigneter Größe ist, und später dann in einer hochauflösenden Version mit feinen Oberflächendetails. Wo möglich sind die Einheiten mit Magneten ausgestattet, sodass sie bei Bedarf einfach befestigt und neu angeordnet werden können.

Um das Modell in Bewegung zu setzen, erklärt Brian, dass derzeit Gleichstrommotoren mit Hall-Effekt-Sensoren verwendet werden, die wiederum von einem Arduino und einigen kundenspezifischen Leiterplatten gesteuert werden. Angesichts der Kosten und der Komplexität hofft er jedoch, irgendwann auf kontinuierlich rotierende Maschinen umsteigen zu können, vorausgesetzt, sie finden Maschinen, die klein genug sind, um das gedruckte Formular aufzunehmen.

Letztendlich besteht das Ziel darin, Schulen und andere Institutionen dazu zu bringen, ihre eigenen ISS-Simulatoren zu bauen, wobei es darum geht, die Dinge so kostengünstig und einfach wie möglich zu halten. Tatsächlich arbeitet das Team derzeit als Reaktion auf das Feedback der Lehrer an einem „Mini Mimic“, der halb so groß ist und einfacher zu drucken und zusammenzubauen ist. Diese kleinere Version befindet sich noch in der Entwicklung, wurde aber im Laufe des Sommers bereits von einigen Schulen zusammengestellt.

Sam erwähnt, dass das Team auch nach weiteren Möglichkeiten sucht, das Modell zum Leben zu erwecken. Ein Vorschlag bestand darin, entsprechend platzierte LEDs hinzuzufügen, die blinken, wenn die Station ihre Triebwerke abfeuert. Er möchte außerdem ein mobiles Servicesystem hinzufügen, eine automatisierte Plattform, die sich entlang der Bahnlinie bewegt, die über die gesamte Länge des Hauptträgers des Bahnhofs verläuft. Wie die Solaranlagen und Strahler werden sie mit Motoren ausgestattet, sodass ihre Position auf dem Modell mit der realen Version im Orbit synchronisiert wird.

Am Ende des Chats wurde vorgeschlagen, dass die Hackaday-Community ihr eigenes ISS-Mimic baut. Den Freiwilligen können verschiedene Module und Systeme zugewiesen werden, und dann kann das endgültige Modell während Supercon zusammengebaut werden. Da bis zu unserem Treffen am 3. November in Pasadena weniger als ein Monat verbleibt, werden wir dies dieses Jahr nicht erreichen können. Aber natürlich gibt es immer 2024…

Wir möchten Bryan, Sam und Tristan dafür danken, dass sie uns im Hack-Chat besucht und Community-Fragen zu diesem ehrgeizigen Unterfangen beantwortet haben. Wir sind gespannt, wohin sich ISS Mimic von hier aus entwickeln wird, und wir werden seine Entwicklung genau beobachten. Da ein Ausflug zum echten Bahnhof nicht in Frage kommt, könnte dies die nächstbeste Lösung sein.

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