大金星のメモリーを作れ！　The Memory-Maker - Spce Apps Challenge 2019 チャレンジ翻訳

チャレンジ原文 https://2019.spaceappschallenge.org/challenges/planets-near-and-far/memory-maker

要約

従来の電子機器は金星ではうまく機能せず、メモリは最大の課題の1つです。あなたのチャレンジは、宇宙探査の文脈において通常電子的に行われるタスクを達成するための機械的アプローチを開発することです。

背景

硫酸雲、450°Cを超える温度、地球の92倍の表面圧、金星は太陽系で最も敵対的な惑星環境の1つです。以前のミッションは数時間しか活動していません！しかし、オートマトン（または時計仕掛けの機械式ロボット）でこの問題を解決できます。高温合金を利用することにより、時計仕掛けのローバーは数か月間存続し、金星の表面から貴重な長期科学データを収集して返すことができます。オートマトンローバーの詳細については、次のリンクを参照してください：https://www.nasa.gov/feature/automaton-rover-for-extreme-environments-aree/

金星の高温で動作する電子機器には、炭化ケイ素と窒化ガリウムをベースにしたものがいくつかあります。残念ながら、これらのシステムの最新技術は数百個のトランジスター（基本的には太陽電池式計算機の処理能力）であるため、できることは非常に限られており、また多くの電力を消費します。

そのため、あなたのチャレンジは、金星でローバーを操作するための機械的アプローチを開発することです。この課題には2つのサブチャレンジがあります。

データを保存および記録する機械的デバイス：長期的なデータ保存には、情報を機械的に保存するシステムを検討してください。それは機械的にオン/オフされる一連の電気スイッチ、書き換え可能な蓄音機スタイルのレコード、ピンスクリーン、またはあなたが創造的に発明した何かもしれません！
入力を逆転させる機械装置：電気モーターで電流ローバーを後退させるには、電圧充電を逆転させるだけで、モーターは逆回転します。ただし、機械的な動力を使用する場合、リバースギアを提供するシステムはもう少し複雑になります。部品数の少ないエレガントでシンプルなアプローチを使用した、機械的な力を使用して後退を可能にするソリューションを検討してください。

考慮事項（案）

1.メモリストレージデバイスの場合、ソリューションで次のパラメーターを考慮することができます（ただし、必須ではありません）。

メモリ：理想的なシステムは、1MBのデジタル（オン/オフ）データを保存できます。
サイズ：理想的なシステムは、25cm x 100cm x 100cmの箱に収まります。
質量：理想的なメモリシステムは、パッケージを含めて25 kg未満です。
電気系統：有益な場合、ワイヤ、抵抗器、インダクタなど、いくつかの単純な電気部品が含まれる場合があります（ほとんどのエレクトロニクスが機能しない場合でも、電気は金星で正常に機能するため）。電子機器を使用する場合、ワイヤ間の最大電圧差は18 V以下、最大電流は600 mA（つまり、本質的に9Vバッテリー２個で駆動可能）を考慮することができます。
信号入力：上記の電圧源、1 cmを超える1 Nの直線運動、または0.1 N-mのトルクの回転運動を考慮できます（入力は任意です）。
信号出力：上記の電圧源を使用した電気出力、0.25 Nの直線運動、または0.05 N-mのトルクの回転運動を考慮できます（システムに最適な出力を選択してください）。

信号の入出力には他のアプローチでも、設計にて十分に説明されていれば可です。機械的エネルギーと電気的エネルギーの組み合わせを使用することもできます。メモリの読み取り、書き込み、および消去の信号は、機械的、電気的、またはその両方です。

2.入力反転デバイスの場合、ソリューションで以下のパラメーターを考慮することができます（ただし、必須ではありません）。

機械的な動力の方向を反転させ、次のことを考慮した機械的な反転装置を設計します。
- 理想的な入力シャフトは、最大4000 N-mのトルクで最大10 RPMで回転できます。
- 信号が提供されると、理想的な出力軸の方向が変わるはずです。
- 信号は、3 cmの変位で50Nの機械力になります（前の課題を参照）。
- 部品点数を少なくし、線形摺動摩擦を回避することが重要です。
- サイズと質量：理想的なシステムは300 cmの立方体内に含まれ、重量は50 kg未満です。
入力：理想的な入力シャフトは、0.5〜10 RPMの速度で動作し、トルクは1000〜4000 N-mです（1000 N-m未満の場合、システムを動かす必要はありません）。
- 入力信号は、50Nの力と3 cmの線形変位を伴う線形スライドピンです。
出力：理想的な出力軸は、入力と同じ方向に回転するか、信号がアクティブになっている場合は逆方向に回転します。
電気系統：有益な場合、ワイヤ、抵抗器、インダクタなど、いくつかの単純な電気部品を含めることができます。
オプションの電気的入力：最大2本のワイヤを電圧入力に使用できます。ワイヤ間の最大電圧差は18 V以下で、最大電流は600 mAです（つまり、本質的に2x 9Vバッテリーで駆動できます）。
効率：理想的なシステムは85％以上の効率です（つまり、4000 N-mのトルクが入力された場合、少なくとも3400 N-mの出力トルクが伝達されます）。