Победители номинации «Аэрокосмические системы»

Глеб из Оренбурга учится в кадетском училище, любит физику и интересуется вопросами экологической обстановки в мире. Глеб считает, что будущее за солнечными панелями, как самым экономичным и экологичным способом добычи энергии.

Солнечный трекер Глеба может наблюдать за солнцем непрерывно, но если к нему поставить телескоп, то устройство можно использовать для астрономического слежения за солнцем и сбора данных.

«Для определения позиции солнца используются фоторезисторы (два для работы в горизонтальной плоскости; два - для вертикальной). Схема содержит микросхему сдвоенного операционного усилителя, транзисторы, фоторезисторы, диоды, резисторы и подстроечные резисторы. Транзисторы в схеме работают в паре, по диагонали, заставляя мотор-редуктор вращаться в ту или иную сторону. 

После прекращения питания мотор продолжает вращаться по инерции некоторое время и генерирует мощность, которая может вывести транзисторы из строя. Для защиты транзисторов в схеме используется 4 диода. Входной каскад состоит из двух операционных усилителей и фоторезисторов. Если количество света, попадающее на них одинаково, то сопротивления фоторезисторов равны, мотор-редуктор не вращается. Если количество света, попадающего на один фоторезистор будет больше, чем на другом фоторезисторе, то напряжение будет изменяться. Мотор-редуктор будет вращаться в какую-либо сторону».

В ходе испытаний прототипа у ребят получилось принять сведения о температуре окружающей среды, температуре внутри зонда, влажности, давлении, положении по двум осям, долготе, широте, времени, скорости и даже о максимальной дальности работы двух устройств.

Анастасия из Астрахани предложила в качестве проекта роботизированную систему взятия проб жидкостей и грунта. Это нужно для определения их состава, и прибор мог бы стать основой для создания исследовательских аэрокосмических комплексов. В настоящее время существуют такие системы, однако для каждой задачи создается по отдельному роботу. Система Анастасии предполагает использование одного робота для ряда задач.

«Отличительной особенностью разработанной системы является возможность использования одного и того же робота для взятия различных видов проб благодаря смене рабочего инструмента манипулятора. Я выбрала данный проект, поскольку он решает актуальную практическую проблему по автономному взятию проб грунта и воды, а именно, определив химический состав грунта, можно определить, какие полезные ископаемые могут присутствовать в данной местности, можно ли использовать грунт для строительства или же выращивания растений. Определив состав жидкости, подобрать правильный способ ее использования или очистки от загрязнений (а также многие другие действия и способы работы с ресурсами».

Ребята из Ростовской области предложили в качестве проекта систему автоматической настройки угла поворота солнечной панели. Следует сказать, что большинство существующих аналогов статичны и не имеют возможности следить за световым потоком. Что, конечно, приводит к потере эффективности данных панелей. Если же научить панель поворачиваться вслед за световым потоком, то можно сильно увеличить их КПД.

Семнадцатилетний Роман из Томска в качестве проекта тоже выбрал систему для сбора образцов грунта и воды. Однако, заострил внимание на то, что многие существующие системы используют бурение ударного типа, и это приводит к повышенному износу.

Для решения данной проблемы Роман предлагает проект в виде манипуляторной установки, которая включает систему сбора и систему хранения. Работа системы сбора основана на принципе «винта Архимеда» и состоит из двух буров: внешнего и внутреннего. Система хранения в свою очередь запоминает данные каждого образца и хранит в отдельной ячейке.

«Данная система может использоваться для взятия образцов грунта и воды на Земле, так и на других объектах Солнечной системы. Может брать образцы воды и различных видов грунтов. Космическая отрасль является одной из приоритетных направлений финансирования большинства развитых стран и частных инвесторов. Как свидетельствуют данные Seraphim Capital, сегодня инвестиции в космическую отрасль растут».

Альтернативные источники энергии — один из многих способов улучшения экологической обстановки в мире, по мнению команды изобретателей из Тольятти, и с этим невозможно не согласиться.

Для достижения главной цели использования солнечных панелей — получения максимального КПД, ребята разработали механизм управления солнечной панелью, способный поворачивать ее максимально точно к солнцу и не требующий каких-либо специфичных знаний при его монтаже.