Iss 03

Maqueta de l’Estació Espacial Internacional

Nom ............................................................. Curs ............................................................. Data .............................................................

1

Índex Introducció Escala Mòdul Zvezda Mòdul Pirs Mòdul Zarya Mòdul Unity Mòdul Destiny Estructura dels panells fotovoltaics Naus Soyuz i Progress Memòria del projecte

2

Introducció Ens proposem fer una maqueta de l’Estació Espacial Internacional que ens permetrà imaginar-nos millor quines són les seves parts i el seu funcionament. Farem servir tub de PVC de diferents diàmetres, tauler d’aglomerat d’un centímetre de gruix, tauler de contraplacat de 4 mm, pal rodó de 10 mm de gruix, boles de fusta de faig de 30 mm de diàmetre, coles, pintures, filferro i altres elements accessoris per tal de millorar l’aspecte extern.

Escala El primer que hem de fer és decidir a quina escala construirem la maqueta. Per fer els mòduls grans de la ISS farem sevir tub de PVC de 50 mm de diàmetre. Per simplificar el problema considerarem que el diàmetre real d’aquests mòduls és en tots ells de 4 metres, és a dir, de 400 centímetres. Hem de fer servir una escala de reducció i ara calcularem quina, fent servir una senzilla regla de tres. 5 Cm a la maqueta corresponen a ........................... 400 Cm a la realitat 1 Cm a la maqueta correspon a ................................ ? Cm a la realitat Per tant, l’escala a la que treballarem ha de ser de 1 : ..........

Mides reals del mòdul Zvezda.

3

Mòdul Zvezda Començarem a construir la ISS per l’extrem rus, és a dir, pel mòdul Zvezda. El primer que hem de fer és calcular les mides de la maqueta aplicant a les mides reals l’escala 1:80.

Mides de la maqueta del mòdul Zvezda.

Anem a preparar el material per fer la part A. Amb l’ajut del serrabiaixos i un xerrac de beina hem de tallar un tros de tub de PVC de 50 mm de diàmetre. Convé anar girant el tub de plàstic alhora que es va tallant amb el xerrac.

4

Per tal de tenir clar quines seran les mides de tots els elements omplirem la taula següent.

Mides en centímetres dels elements de la maqueta de l’Ezvezda Element A (cilindre) B (cilindre) C (cilindre) D (esfera) E (cilindre)

Diàmetre 5 Cm 3 Cm 2 Cm 3 Cm 2 Cm

Llargada

El tros de tub de PVC de la part A el taparem pels dos extrems amb dos discos de tauler d’aglomerat tallats amb una broca de corona i ajustats amb l’ajut de la raspa i el paper de vidre.

Broca de corona.

Una vegada ajustats els discos d’aglomerat s’introdueixen pels extrems del tub, deixant uns dos mm fora, i per aquesta zona s’encola amb cola de contacte.

5

Amb la part B hem de fer un treball semblant al que hem explicat abans, però li hem d’afegir un forat transversal per col·locar el suport dels panells fotovoltaics i un altre forat de 10 mm de diàmetre a una de les tapes d’aglomerat per acoblar amb la bola D, mitjançant un pal rodó.

Peça B de tub de PVC.

Una vegada posades les seves tapes d’aglomerat podem unir les parts A i B amb cola blanca de fuster, ja que es un producte ideal per unir dos elements de fusta. Convé que les superfícies a unir siguin netes i poroses, es a dir, hem de treure, si n’hi hagués, totes les restes de cola amb paper de vidre. Per unir el tub de plàstic amb fusta, metall o altres plàstics la cola blanca no serveix i hem d’utilitzar, com ja hem dit, la cola de contacte. Amb totes dues coles s’aconsegueix una certa adhesió passats uns deu minuts, però no tindrem una unió forta fins després d’unes quantes hores.

6

Per construir la part que ens queda hem de fer dos elements iguals C i E amb tub de PVC de dos centímetres de diàmetre i sense tapar per cap extrem amb cap disc d’aglomerat.

A continuació s’han d’unir les peces C i E amb la bola D. La bola de fusta de faig de 30 mm de diàmetre s’ha de preparar repassant el forat central amb una broca de 10 mm i fent un altre forat, del mateix diàmetre, perpendicular al ja existent, per tal d’acoblar posteriorment el mòdul Pirs. A continuació l’enganxem quatre anells de tub de PVC de 2 Cm de diàmetre i 4 mm de llarg.

El pal rodó, d’una llargada de 8 centímetres, es fica amb cola blanca pel mig de la bola i se li afegeixen les peces C i E, unides amb cola de contacte. Mitjançant els trossos sortints de pal rodó posteriorment s’haurà d’unir tot aquest conjunt, per un extrem a la peça B i per l’altre al mòdul Zarya.

7

Només ens falten per afegir els dos panells fotovoltaics, fets amb tauler contraplacat de 4 mm de gruix. Es tracta de fer dos rectangles muntats sobre els extrems d’un pal rodó que travessarà la part B pel forat que li havíem fet. Per tallar aquests rectangles hem de calcular primer les mides que hauran de tenir a la maqueta, aplicant l’escala 1:80.

Mides dels panells fotovoltaics Mida Amplada Llargada

Realitat (m) 3,5 m 12 m

Maqueta (Cm)

Als extrems del pal rodó de 7 Cm de llarg s’han de fer unes entalles amb el xerrac d’ebenista per encaixar els panells fotovoltaics i unir-los amb cola blanca de fuster.

8

Mòdul Pirs Començarem per fer un cilindre de PVC amb dues tapes d’aglomerat de 10 mm. Les mides que haurà de tenir la maqueta les hem de calcular aplicant l’escala 1:80.

Mides del mòdul Pirs Mida Diàmetre Llargada

Realitat (m) 2,4 m 4,9 m

Maqueta (Cm)

Construcció del mòdul Pirs.

Mòdul Zarya Aquest mòdul està format per un únic cilindre amb un parell de panells fotovoltaics. Per tant la construcció és molt senzilla, considerant el que ja hem après. Les mides que haurà de tenir la maqueta, com sempre, les hem de calcular aplicant l’escala 1:80.

9

Mides del mòdul Zarya Mida Diàmetre Llargada Llargada del cilindre “A” Amplada panells Llargada panells

Realitat (m) 4m 12,5 m 9,5 m

Maqueta (Cm)

3,3 m 10,6 m

L’element “A” és un únic cilindre de 50 mil·límetres de PVC, tapat als dos extrems per peces rodones d’aglomerat amb un forat central de 10 mil·límetres. L’element “B” és similar al conjunt “C - D - E,” (pàgina 7) del mòdul Zvezda. A través del forat lateral de 10 mil·límetres introduïm un pal rodó que ens subjectarà els panells fotovoltaics. Aquest pal rodó també ha de disposar d’entalles (pàgina 8) per encaixar la fusta contraplacada dels panells.

Ara ens queda unir el conjunt del Zvezda i el Pirs amb el mòdul Zarya, introduint l’extrem del pal rodó del Zvezda al forat de 10 mm del disc d’aglomerat de l’extrem del Zarya. Aquesta unió l’hem de reforçar amb cola blanca, ja que es tracta de dues peces de fusta.

10

Mòdul Unity Aquest mòdul està format per un únic cilindre amb les connexions pel mòdul Zarya i el laboratori Destiny. També té adossat lateralment el mòdul Quest, també conegut com “Joint Airlock”, que fa la mateixa funció que el mòdul rus Pirs. Per construir aquest conjunt es necessiten els següents elements.

Mides dels mòduls Unity i Quest (Joint Airlock) Mida Diàmetre “A” i “C” Llargada “A” i “C” Diàmetre “B” Llargada “B” Diàmetre “D” Llargada “D” Diàmetre “E” Llargada “E”

Realitat (m) 1,6 m 1,5 m 4m 5,5 m 4m 2m 2,4 m 3,4 m

11

Maqueta (Cm)

Al quadre anterior hem d’omplir els espais corresponents a les mides, en centímetres, de la maqueta. Aquests càlculs els farem utilitzant l’escala 1:80. Una vegada tots els elements units els mòduls Unity i Quest queden de la següent manera:

El conjunt de la maqueta muntada fins ara ha de quedar d’aquesta manera:

Mòdul Destiny Aquest mòdul està format per un únic cilindre amb una connexió davantera per a acoblar els transbordadors. Les peces que el formen són les següents:

12

Ara calcularem les mides de la maqueta.

Mides del mòdul Destiny Mida Diàmetre “A” Llargada “A” Diàmetre “B” Llargada “B”

Realitat (m) 4m 8,4 m 1,6 m 1,5 m

Maqueta (Cm)

El conjunt de tots els mòduls queda de la següent manera.

Estructura dels panells fotovoltaics Acoblada al laboratori Destiny hi ha una gran biga que creua l’estació Espacial Internacional transversalment i suporta els panells fotovoltaics principals. També disposa d’un carro mòbil sobre el qual s’enganxa la grua Canadarm.

13

Aquesta biga “A” la construirem amb un llistó de 25 x 15 mil·límetres de secció. A cada banda de la biga hi ha un conjunt de 4 panells fotovoltaics “B”, fets de fusta contraplacada, units per parelles amb dos petits trossos del mateix material. Per fixar-los a la biga fem servir un pal rodó amb entalles que travessa un forat fet a l’extrem de la mateixa. La biga té a més una zona rebaixada en forma d’arc, a la seva part central, per tal d’acoblar millor al lateral del Destiny. Amb un tros del mateix llistó utilitzat per la biga construïm el carro “C”.

Mides dels panells fotovoltaics Mida Llargada biga “A” Llargada panell “B” Amplada panell “B”

Realitat (m) 42 m 18 m 1,8 m

Maqueta (Cm)

En detall la zona d’unió seria la següent.

Tot el conjunt fet fins ara queda de la següent manera.

Ara podem afegir el conjunt de la grua Canadarm, que està feta amb diferents trossos de pal rodó de 10 mil·límetres de gruix. Aquesta grua esta feta amb dos sectors de pal rodó d’onze centímetres de llarg tallats a biaix amb dos petits trossos del mateix material als extrems. Per donar-li més realisme li podem col·locar algun objecte que estigui carregant a l’extrem del braç. Alguns components electrònics de mida gran, tals com condensadors electrolítics, bobines, chips, cristalls de quars, transistors, resistències, etc., recuperats d’aparells vells, poden fer molt bé aquesta funció. 14

Una vegada tot muntat es poden afegir elements tals com antenes, dipòsits, caixes d’instruments i sensors. A continuació passem a pintar els mòduls amb color platejat i els panells fotovoltaics amb color daurat. Ja només ens queda posar-li un peu perquè tot això s’aguanti, tal com si estigues suspès a l’espai.

La ISS ja està acabada però encara podem afegir algun element, tal com les naus Soyuz o Progress, pel transport de tripulants i càrregues que, físicament parlant, són molt semblants. Aquestes naus s’acoblen als ports de popa del mòdul Zvezda, de sota del Pirs o el port inferior del mòdul Zarya. És freqüent veure fotografies de la ISS amb tres d’aquestes naus acoblades. Per fer el total de la ISS necessitem 22 discos d’aglomerat de diferent diàmetre, 23 trossos de tub de PVC, 20 peces de contraplacat, 13 trossos de pal rodó de 10 mil·límetres, dos peces de llistó de 25 x 15 mil·límetres i la base d’aglomerat,

15

en total 81 peces, sense comptar els detalls que hi puguem afegir.

Naus Soyuz i Progress Aquest tipus de naus russes estan formades per un Mòdul Orbital de forma esfèrica, una Càpsula per la Tripulació, de forma semiesfèrica allargada i un Mòdul de Servei de forma cilíndrica. Acoblats al Mòdul de Servei hi han un parell de panells fotovoltaics.

Mides de la nau Soyuz Mida Diàmetre esfera “D” Diàmetre semiesfera “C” Diàmetre tub “B” Llargada tub “B” Amplada panell “A” Llargada panell “A”

Realitat (m) 2,4 m 2,4 m 2,4 m 3,4 m 1,8 m 4m

16

Maqueta (Cm)

Memòria del projecte Una vegada acabada la maqueta hem de redactar la memòria del projecte tenint en compte el següent esquema. La portada a on ha d’aparèixer el nom del projecte, el nom de l’alumne, el grup, la data, la matèria i el nom del professor. L’índex. La descripció del projecte. El llistat de materials utilitzats. El llistat d’eines. L’explicació acurada del procés de construcció. Les conclusions que incloguin les modificacions sobre el projecte original, per millorar-lo. Un conjunt de croquis i dibuixos que ens permetin fer-nos una millor idea del projecte. La bibliografia si s’ha consultat. La memòria s’ha de presentar escrita a ordinador i enquadernada a dins d’una carpeta de plàstic o similar.

17