Yazıda lokal Mars yerleşkesinde konuşlandırılması planlanan model binaların (üniteler) üretiminde nasıl bir standart izlenmesi gerektiği üzerinde durulmuştur. Tüm üniteler tasarımı yapıldıktan sonra kolayca 3D yazıcıdan veya imkan yok ise ahşap (kontraplak), plastik veya diğer geri dönüşümsel malzemelerden üretilebilir. Ancak burada üzerinde durulan konu geri dönüştürülebilir malzemelerin kullanılmasıdır. Bu sayede öğrencilerin hayal gücünü kullanmaları, eldeki mevcut imkanları ile bir şeyler üretmelerini teşvik etmektir.
Başlangıçta Mars simülasyonun fiziki arazi uygulaması olan yerleşkede, minimum sistem gereksinimini sağlayabilecek ana üniteler ve lokal Mars üssünün Dünya ile bağlantısını sağlayacak olan kablosuz Mobil İnternet Paylaşım Ünitesi veya tekrarlayıcı olarak adlandırılabilecek mini haberleşme kule/kuleleri yer alacaktır.
Kule merkezi veya yüksek bir noktada konuşlandırılacak, ünitelerde gelen verilerin (telemetre) sisteme aktarılması veya rover komuta kontrol sinyallerinin sisteme taşınmasında aktarıcı röle görevi görecektir. Bu çalışmayla Mars yüzeyi ile yörünge uydularının arasındaki haberleşme benzetimi yapılmaktadır.
Okul Kulüpleri ve Projeler
Katılımcıların (gönüllüler, okul kulüpleri ve öğrenciler vb.) yerleşkeye ünite göndermek istemeleri durumunda kolaylık sağlaması için bazı standartlar belirlenmiştir. Bunların en başında elektronik bileşen içeren ünitelerin güç ve sinyal bağlantıları gelmektedir.
Aşağıdaki resimde ünitelerin yan yüzeylerinde özellik ve tiplerine göre hangi pinlerin bulunması gerekiği gösterilmiştir. (IN: Güç ihtiyacı olan ünite pin yapısını, OUT: Enerji ünitelerin güç çıkış pinlerini ifade eder.)
Resim-1. Mars Yerleşkesi Model Üniteleri güç soketleri. (Image Credit: Mars on Earth Project)
Mars yerleşkesi model üniteleri genel olarak Mars on Earth Project ekibi tarafından ve kullanıcılar tarafından üretilebilecekler olmak üzere 2 çeşittir.
Sistemin başlangıcı için minimum yeterlilikte üniteler Mars on Earth Project ekibi tarafından üretilecek ve yerleştirilecektir. Farklı illerde bulunan katılımcılar dilerlerse ünite üretimine katkıda bulunup, fiziki modelleme alanının büyümesini sağlayabilirler. Belli standartlar içerisinde kalmak şartıyla yerleşkeden farklı bir ilde üretilen üniteler, kargo ile gönderilebilir ve fiziki model yerleşkesine yönetim tarafından yerleştirilirler.
Model Ünite Tipleri
Üniteler, genel anlamda görsel “A-Tip” ve interaktif “B-Tip” olmak üzere kendi içinde ikiye ayrılır.
A-Tip Üniteler : Görsel ünitelerdir. Standart ölçüler dâhilinde kalmak şartıyla, ünitelerde herhangi bir elektrik, sinyal ve alt yapı bağlantısı yoktur. Pasif ve sadece yerleşkeye görsellik katmak amacıyla yerleştirilir. Bu üniteler buradaki makalenin ünite çeşitlerinde (SIM) başlığıyla açıklanmıştır.
B-Tip Üniteler : Telemetre verisi sağlayan, elektrik gücü, sinyal ve İnternet bağlantısı gerektiren ünitelerde aşağıdaki standart bir PIN yapısı kullanılmaktadır. Güç pinleri modül yapısı ne olursa olsun, en uçtaki ünitelere (diğer ünitelerle eklenecek olan uç kısmına) bağlanacaktır. Bu üniteler buradaki makalenin ünite çeşitlerinde (TLM) başlığıyla açıklanmıştır.
Model Ünitelerin Harita Bazlı Yapısal Yerleşimleri
Resim-2. Yapısal ünite şekilleri. (Image Credit: Mars on Earth Project)
Mars yerleşke alanı karelenmiş şekilde haritalanmıştır. Üniteler 1 birim veya en fazla 4 birim boyunda üretilebilirler. 1 birimden fazla olan ünitelerin nasıl olabileceği aşağıdaki ifade edilmiştir. Bu şekilde birbiri ile daha uygun temas noktaları oluşturabilirler ve kullanım alanından tasarruf edilebilir. Üniteler özelliklerine göre boyanabilir, uzun süreli dayanım için kullanıcılar tarafından cam vernik ile verniklenmesinde bir sakınca yoktur. Yukarıdaki şekiller ünitenin şeklini değil, en, boy ve yükseklik olarak yüzeyde kaplayacağı maksimum alan sınırlarını göstermektedir.
1B Ünite : Ölçüleri 100x100x100 mm. Elektronik bileşen içermeyip, sadece görsel tasarım olabilir.
2B Ünite : Ölçüleri 200x100x100 mm. Mikrodenetleyici içermeyen en az 1 adet kırmızı renkli yanıp sönen LED ve en fazla 2 adet turuncu renkte sürekli yanan LED içerebilir.
3B Ünite : Birbirine düz olarak eklenmiş ünitelerdir. Seçilen konuma göre düz veya “L” şeklinde olabilir. Düz yapıda 300x100x100 mm. “L” yapıdaki 200x200x100 mm. Elektronik bileşenler (sensör, gömülü sistem vb.) ile en az 1 adet kırmızı renkli yanıp sönen LED ve en fazla 3 adet turuncu renkte sürekli yanan LED içerebilir.
4B Ünite : 4 adet 1B ünite ebatlarındadır. Şekilde gösterildiği gibi 2 farklı şekilde üretilebilir. Üzerinde mini güneş panelleri yer alabilir. Elektronik bileşenler (sensör, gömülü sistem vb.) ile en az 1 adet kırmızı renkli yanıp sönen LED ve en fazla 6 adet turuncu renkte sürekli yanan LED içerebilir.
EN-1 : Enerji destek ünitesidir. EN-1 olarak adlandırılır. En az 2, en fazla 4 adet 1B ünite boyutlarında olabilir. Üzerinde mini hazır güneş panelleri veya LED’ler ile oluşturulmuş el yapımı güneş panelleri yer alabilir.
Resim-3. Basit örneklenmiş güneş pili. (Image Credit: Mars on Earth Project)
EN-1 üniteler; maliyetleri nedeniyle hazır panel kullanmak yerine düşük güçlerde de olsa klasik LED’ler kullanılarak delikli pertinaks/PCB üzerinde aşağıda örnekleri verildiği şekilde basit güneş panelleri yapılabilir. Sonuta bir LED, görünür veya görünmez radyasyonların (ışık) dar bant genişliğini yayan yarı iletken bir optoelektronik bileşendir.
Resim-4. Basit örneklenmiş diğer bir güneş pili örneği. (Image Credit: Mars on Earth Project)
Bir diğer ekonomik çözüm ise Diod yapısı yapılabilecek panellerdir. Ancak elde elde edilecek olan güç enerjinin bir kısmının ısıya dönüşümü vb. haliyle düşük olacaktır.
Hareketli Üniteler
Bu üniteler Mars on Earth Project ekibi tarafından üretilip yerleştirilecektir. Ancak katılımcılar dilerlerse 3D baskı dosyaları ile üretebilirler.
- Raylı/misina makaralı hareketli platformlar maden ocakları ile maden isletme tesisleri arasında,
- Roket kalkış rampaları,
- Mini servo SG-90’lar ile hava/uzay radar uygulamaları (3D baskı, GITHUB üzerinden tasarımı paylaşılacaktır),
- Rüzgar türbinleri (3D baskı, GITHUB üzerinden tasarımı paylaşılacaktır),
- Güneş panelleri (sun-tracker) (3D baskı, GITHUB üzerinden tasarımı paylaşılacaktır),.
Deneysel Termodinamik Düşük Sıcaklık Ünitesi
Daha önce de değindiğimiz gibi Mars oldukça soğuk bir gezegendir. Yerleşkede bu soğukluk derecesini simüle etmek ve bazı gözlem deneylerini yazılım üzerinden kullanıcılara sunabilmek amacıyla düşük sıcaklık ünitesinin sisteme eklenmesi planlanmıştır. Elde edilecek düşük sıcaklıkların, deneysel model sera ve habitatlardan birine yakın konuşlandırılması ve toprak, çimlenme ve bitki büyüme etkileri gözlenecektir.
Düşük sıcaklıkların elde edilebilmesi amacıyla bir Peltier soğutucu sistemi ünitesi eklenecektir. Bu sayede deneysel soğuk ünitesi dar bir alanda yaklaşık -50ºC seviyelerinde soğuk ortam oluşturma imkanına sahiptir.
Yukarıdaki video, bu çalışmaya örnek sayılabilir. Bu sıcaklık değeri Peltier; panellere en yakın noktada elde edilen sıcaklık değeri olsa da, 5 cm’lik mini fanlar ve PVC koridorlar ile hava taşınımı ile belli bir seviyede dağıtılabilir. Peltier’ler elektrik üretiminde de kullanılmaktadır ancak yeterli seviyelerde olmadığı için bu çalışmaya eklenmemiştir.
