Lokal Mars Projesi (LMP) – 7.Bölüm

 Ruha USLU, TA2IRU
 13 Nisan 2014

Model PLSS/Elektronik/Oksijen Durum Seviyesi Simülasyon Ünitesi; normal şartlarda astronotların klasik PLSS ünitelerinde basınçlı tüplerde depolanmış -ilk modellerde yaklaşık 1-1,5 saat- oksijen bulunmaktadır. İkinci, yedek veya acil durumlarda kullanabilecekleri sistem olan İkinci Oksijen Çantası (Secondary Oxygen Pack-SOP) içinde ise yaklaşık 30 dakikalık daha oksijen daha bulunmaktadır. Doğal olarak bu oksijen kullanım durumu da astronotun yüklendiği işin zorluğuna, görev tipine göre değişiklik arz etmektedir.

Yedek sistem, birinci sistemin desteklediği elbise içindeki oksijen seviyesi 0,23 ATM basıncın altına düştüğünde otomatik olarak devreye girmektedir.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-1. Model PLSS alt kısmına yerleştirilen oksijen sistemi replikası.

Üzerinde çalıştığımız model uzay elbisesi uygulamasında YM7XKA astronotları normal havayı alt kısmı açık başlık içinden solumaktadır. Güvenlik amacıyla uzay elbisesi ve başlık gaz sızdırmaz şekilde tasarlanmamış, gerçek astronotlardaki gibi elbise içine 1 ATM (pozitif) basınç uygulanmamıştır.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-2. Oksijen durum simülasyonu devresi.

Bu uygulamayı modellemek için Murat KAYA (TA7AKA) ile birlikte bir plan üzerinde çalıştık. Bu uygulama ilk başta diğer sistemlerden ayrı olarak düşünmüştüm ve buna göre uygulamaya geçilmişti ancak daha sonra sistemlerin tümleşik olarak çalışmasına ve oksijen durum bilgisinin de telemetre verisine eklenmesine karar verildi ve buna göre hem yazılımda hem de devre üzerinde yeniden değişiklikler yapıldı.

Kaskta bulunan oksijen durum seviyesi bildirim sisteminin çalışması

Sistemin anlık durumunu gösteren üç ayrı renk uyarı LED’leri astronot başlıklarının üst ön kısmına yerleştirilmiş, LED’lerin uç mercek kısımları gün ışığında da fark edilebilmesi için astronotun gözüne bakacak şekilde konumlandırılmıştır.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-2. Kask içine montaj aşamaları.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-4. Kaskın sert yüzeyinin çıkarılmasından sonra suni köpük üzerine LED’lerin yerleştirilmesi.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-5. LED’lerden sonra örgülü kısmın kapatılması ve bandajlanması.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-6. LED’lerin kaska göre konumu.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-7. Kaskın YM7XKA ekibiyle birlikte toplanması ve kapatılması.

Aslında aynı çalışmanın bir tek RGB LED ile de yapılması da mümkündü, ancak çalışmaya biraz daha görsellik katılması, bilahare başlık yeniden sökülmeden LED’lere farklı görev ataması yapılabilmesi için şimdilik bu şekilde sonlandırıldı.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-8. Fen Topluluğu öğrencileri ile birlikte çalışırken.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-9. Fen topluluğu öğrencileri ile birlikte çalışırken.

Giresun Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Fen Bilgisi Öğretmenliği Bölümünde öğrenim gören, Fen Topluluğu öğrencileri de ikinci astronotun oksijen sisteminin montajında YM7XKA ekibi ve bizlerle birlikte çalıştı.

Oksijen durum seviyesi simülasyonunun aktif hale getirilmesi

YM7XKA astronotlarının kullanabilecekleri oksijen durum seviyesi görev ve çalışma planları çerçevesinde oksijen süreleri 10 dakika olarak simüle edilmiştir. Bu süreye varsayılan göreve başlama ve bitiş süresi dahildir.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-10. Oksijen sistemi sayaç ve telemetre başlatma anahtarı.

YM7XKA astronotları uzay giysilerini bütün ek donanımı ile birlikte kuşandıklarında, yardımcı görev hazırlık ekibi;

1. Model PLSS üzerindeki ana güç anahtarını açar, tüm elektronik sistemleri aktif hale getirir, sistem telemetre (konum, batarya, ısı bilgilerini) aktarıma başlatır.

2. Model Görev Kontrol Merkezi (MGKM) ve astronotlar karşılıklı sesli haberleşmeyi test ederler,  MGKM personeli TLM verilerinin sağlıklı alınıp alınmadığını teyit eder.

3. Daha sonra ekip Model PLSS üzerinde bulunan küçük butona 1 saniye basarak oksijen durum seviye sistemini aktif hale getirir ve PCB üzerindeki mikrodenetleyici (PIC16F628) tarafından 10 dakikalık zaman süreci başlatılır, hemen akabinde ise anlık durum TLM paketine otomatik dahil edilerek MGKM’ye gönderilir.

Sistemin işleyişi kısaca aşağıda anlatıldığı şekildedir.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-11. LED’lerin başlık üzerindeki duruşu.

ASTRONAUT1> OXYGEN LEVEL IS EMERGENCY RESERVE > GREEN

1. Oksijen seviyesi sayacı başlatılır. Bu esnada astronotun başlığının ön üst kısmında bulunan ve bakışına göre en soldaki Yeşil renkli LED 5 saniyede bir yanıp söner. Oksijen durumu normal ve yeterli (%100) seviyededir.

ASTRONAUT1> OXYGEN LEVEL IS EMERGENCY RESERVE > YELLOW

2. Oksijen durumunun yarıya indiği 5’inci dakikaya gelindiğinde: bu kez başlığının ön üst kısmında bulunan ve bakışına göre ortadaki Sarı renkli LED yanıp sönmeye başlar ve LED’lerle eşzamanlı olarak kesik kesik uyarı sesi verilir. Bu aynı zamanda oksijen durumu ile ilgili ilk kritik uyarı ikazıdır. Senaryo gereği yedek sistemin kullanılmaya başlandığını gösterir.

ASTRONAUT1> OXYGEN LEVEL IS EMERGENCY RESERVE > RED

3. Oksijen bittiğinde 10’uncu dakika sonunda; eğer astronot hala görevini bitirip dönüş yapmış ve sayaç durdurulmamış ise bu kez başlığının ön üst kısmında bulunan ve bakışına göre sağdaki Kırmızı renkli LED sürekli olarak yanmaya başlamakta ve aynı zamanda sürekli sesli ikaz çalmaya başlar. Bu durum oksijenin bittiğini göstermektedir ki, verilen görev başarısız sayılır.

4. Sistem bir sonraki astronotun görevi devralması için yardımcı görev hazırlık ekibi tarafından sıfırlanır.

Lokal Mars Projesi LMP

Resim-12. PCB üzerindeki LED bağlantıları.

Oksijen simülasyonu her iki YM7XKA astronotu için birbirinden bağımsız olarak çalışmaktadır. Görev esnasında bir şekilde sayacın durması ya da yeniden başlatılması denetmenin görevin takibi açısından bir şey ifade etmemektedir. Çünkü oksijen durumu ile ilgili bilgiler anlık olarak merkez istasyona aktarılmış ve oradaki denetmen ve temsili yer ekibince takip edilmiştir.

Gerçek uzay ortamında astronotun limitlerini zorlaması ile sonuncu maddede anlatılan durumun yaşanması halinde; astronot hayati risk ile karşı karşıya kalmış olacaktır.

Normal şartlarda her görevden ve her şeyden önce insan yaşamı ve güvenliği esas alındığından gerek astronotlar ve gerekse yer kontrol ekibi çok sıkı bir disiplin içinde güvenlik kurallarına uymakta ve sınırlar zorlanmamaktadır. Ancak olası böyle bir durumda son çare, astronotun yedek oksijeni kullanıp kendisini güvenli bir ortama aktarması gerekmektedir.

Lokal Mars Projesi - LMP

Resim-13. Tamamlanmış haldeki görünüm.

Model çalışmada yedek oksijen konusu ayrıca simüle edilmemiş, bunun yerine yarı (%50) oksijen durum seviyesi sarı renk LED uyarısı ile yedek oksijen deposunun kullanıma geçtiği şeklinde tanımlanmıştır.

Oksijen seviyesi takip devresi temelinde basit bir zamanlama devresidir. Zaman denetimi bir PIC16F628 mikrodenetleyicisi tarafından gerçekleştirilir.

Devrenin kullanıcı arayüzü bir buton, haberleşme birimiyle ortak kullanılan bir hoparlör ve üç adet LED’den oluşmaktadır. Buton devre kapalı durumdayken bir kez basıldığında devreyi aktif hale getirir ve zamanlama işlemi başlar. İstenilen herhangi bir zamanda butona yaklaşık bir saniye basmak suretiyle devre kapalı konuma getirilebilir. Bunun dışında zamanlama akışının sonunda yani kırmızı uyarının bir dakika süreyle verilmesinin ardından devre otomatik olarak kapalı konuma geçecek ve yeniden başlatılmaya hazır olacaktır.

Model Görev Kontrol Merkezi (MGKM)’ne aktarılan mesaj paketi satırlarında oksijen durum seviyesi aşağıdaki mesaj örneğindeki gibi ilk sırada yer almaktadır.

[snippet id="1963"]
Lokal Mars Projesi (LMP)

Resim-14. Apollo astronotlarının kullandığı PLSS’deki oksijen sistemi.

Lokal Mars Projesi (LMP)

Resim-15. Apollo astronotlarının kullandığı farklı bir PLSS’deki oksijen sistemi.

Yazı dizisinin diğer bölümleri:

Lokal Mars Projesi (LMP) 1.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 2.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 3.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 4.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 5.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 6.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 7.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 8.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 9.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 10.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 11.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)
Lokal Mars Projesi (LMP) 12.Bölüm / (Google Translate – English Lang.)

 

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?