International Space Station #1 - model z Lego

Od dłuższego czasu chodził mi po głowie pomysł zbudowania modelu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej z klocków Lego. Z racji że idą święta, a na zewnątrz/polu/dworze (niepotrzebne skreślić) jest coraz zimniej, to postanowiłem że rozpocznę budowę takowego modelu. Całość procesu budowy (od dziś do końca) będę relacjonował tutaj.


Skąd taki pomysł?

Mniej więcej pół roku temu zakończyłem budowę modelu lokomotywy SM42. Zbudowana "Stonka" posiada oświetlenie w postaci 2 żółtych diod z przodu i jednej wewnątrz kabiny oraz dwie diody czerwone z tyłu. Z racji aktualnej małej przebudowy zaprezentuje ją z pełnym opisem w innym artykule.

Gdy lokomotywa była gotowa chciałem zbudować coś więcej. Zazwyczaj szukam inspiracji na stronie Lego Idea. Wpisałem ISS i znalazłem takowy projekcik autorstwa XCLD.
Link tutaj: click

Mały projekt który zwrócił moją uwagę przede wszystkim przez złote panele (zazwyczaj tworzy się je jako niebieskie). Wielokrotnie chciałem coś takiego zbudować ale....nie lubię zabardzo wzorować się na czyiś pracach. Osobiście sam wolę coś zbudować po swojemu. Więc pomysł przepadł.


Reaktywacja

Czemu wróciłem to budowy? W zasadzie ciężko powiedzieć. Być może dlatego że czytam teraz książki o programach lotów kosmicznych i tak mi się przypomniało.
Jest jeszcze inny powód. I choć buduję tę makietę głównie dla siebie, to jednak fajnie by było (w przyszłości) ją gdzieś pokazać. Szkoła do której chodzę z chęcią przy okazji targów pochwali się pracami uczniów (chyba...).


Budowę czas zacząć!

Tak więc najlepiej było by zacząć od jakiegoś celu i ogólnych ustaleń. Na dzisiejszy dzień w planach na cały okres budowy mam:
-budowa makiety ISS przede wszystkim z  Lego w skali (jaka?)
-urozmaicenie makiety o obrotowe panele słoneczne (8 serv) oraz obrotowe sekcje paneli (2 serva)
-dodanie światełek i jeśli to możliwe ruchomego ramienia
-elektronika na arduino z możliwością sterowania z panelu zewnętrznego przez przełączniki.

Pierwsze kroki

Ten etap jest najtrudniejszy. Musiałem zbudować szkielet stacji nie znając jeszcze skali w jakiej buduję. Pierwotnym pomysłem było zastosowanie klocków "kratownic". Połączyłem 7 takich kratownic w jedną wieżę (tyle że poziomo). Zmierzyłem szerokość: 67 cm. Sprawdziłem także szerokość ISS (74m) i szybko stało się jasne że będę dążył do tego aby w czasie budowy 1m ISS odpowiadał 1 cm na makiecie. W końcu skala 1:100 brzmi bardzo atrakcyjnie.

Nie tak szybko!

Miałem skalę, miałem podstawowy szkielet. Teraz czas na moduł do skali. Wybrałem Node 2 jako najprostszy do rozpoczęcia. Oczywiście nie chodziło w cale o wykonanie tego modułu - chciałem sprawdzić czy skala zostanie zachowana - taka makieta próbna. Jako rozmiar modułu posłużyły mi elementy walca - klocki te mają kształt koła o średnicy 5,5 cm (nie mierzyłem ich w tedy co mogę uznać za błąd) Były gotowe to użyłem. Co gorsza uznałem że mają one średnice 8 pinów (czyli tych oczek). Sprawdziłem długość Columbusa (Europejskie Laboratorium Kosmiczne) która wynosiła 6m.
Więc uznałem że musi mieć on długość 12 oczek:
8 oczek Node 2 to 4m  Node 2
przelicznik więc jest x2
toteż 6m Columbusa to 12 oczek.
Zbudowałem na szybko, połączyłem wyszedł pierwszy problem - moduł prawie styka się z panelami słonecznymi. Niefajnie. Zwłaszcza dlatego że Columbus jest ok 3 razy krótszy od całego segmentu Japońskiego znajdującego się po drugiej stronie.
Sprawdziłem rozmiar paneli  - no faktycznie za duże, zmniejszyłem je do skali 1:100 (czyli 12cm x 37cm) ale i tak nie dawało to 17 cm wolnej przestrzeni dla Japońskiego elementu.
Posprzątałem zrobiłem zdjęcia i zacząłem szukać na internecie informacjach o rozmiarach.

Tak wiem daleko temu obiektowy do miana ISS ale spokojnie. To dopiero pierwszy dzień projektu. Jak widać wszystko jest albo na szybko albo poglądowo.
Aktualnie myślę że panele słoneczne pokryję złotą folią (z foli życia) a modele modułów folią aluminiową. Kratownica będzie dodatkowo pokryta dodatkowymi elementami aby była dużo grubsza


Zmierzyć ISS linijką

Zacząłem czytać o ISS - przede wszystkim o wymiarach poszczególnych elementów, oglądać obrazki itd. Porównywałem długości poszczególnych elementów na zdjęciach z linijką. I wiecie co? Ta stacja nie ma prawa istnieć! Wymiary kompletnie się nie zgadzały. Moje obliczenia wskazywały że ISS powinna mieć  szerokość ok 88m a ma 74m. Panele Słoneczne nie mieściły się!

Zaawansowane pomiary  z użyciem linijni 

Czytałem,porównywałem i wykonywałem pomiary, i obliczenia przez około 2 godziny. Skala jaka mi wyszła to 1:84 - też dobrze ale mniej fajnie. - stacja stała by się większa, cięższa idt.
Do tego czasu za początek skalowania używałem walców. W tym momencie stwierdziłem że skalę wyciągnę od kratownicy. Położyłem obok także 2 servomechanizmy aby wiedzieć jaka będzie długość całego układu.
Stacja ma 74m toteż każda połowa ma 37m. Jakież było moje uradowanie gdy metr pokazał wskazanie 37cm! No prawie....

Na zdjęciu oba panele znajdują się w pozycji docelowej - oznacza to że moduł Japoński zmieści się. Zewnętrzny panel słoneczny będzie wystawać o 6 cm na prawo (szerokość ISS uwzględnia to przesunięcie - ja niestety muszę to pominąć). Toteż model będzie o 12 cm szerszy.
Na zdjęciu widać tylko 2 servomechanizmy - docelowo na same panele słoneczne ma pójść 10 servomechanizmów umożliwiających takie ruchy panelami:

Podsumowując Dzień #1

Budowa tak dużego modelu ISS o wymiarach 1m na 86cm będzie na pewno długo trwałym zajęciem. Prawdopodobnie na razie tylko ja mogę dopatrzyć się tu podobieństwa makiety do prawdziwej stacji.
Ale spokojnie, o ile makietę pewnie będę budował długo (zwłaszcza że chce to zrobić dość dokładnie i z elementami elektronicznymi) przewiduję że już do tygodnia powinny być pierwsze efekty.