Трудно представить себе жизнь без электричества. Мы нуждаемся в нём почти также, как в воде или воздухе, и научились получать его многими способами: уголь, нефть, тепловые, атомные и гидроэлектростанции. Но у всего вышеперечисленного есть недостатки – будь то нехватка природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, межгосударственные конфликты или риск возникновения аварии. Можем ли мы построить электростанцию абсолютно безопасную для природы и человека? Биология подсказывает, что можем.
Группа исследователей из Вагенингенского университета в Нидерландах под руководством доктора Марджолейн Хелдер разработала метод получения электроэнергии из живых растений и бактерий, живущих в почве. Используя солнечный свет, воду и атмосферный углекислый газ, растения образуют органические вещества (этот процесс известен также как фотосинтез). Микробы в почве используют полученные органические материалы и перерабатывают их, выделяя в процессе углекислый газ, ионы водорода и электроны.
Доктор Хелдер и её коллеги просто поместили положительные и отрицательные электроды (катоды и аноды) в места скопления бактерий и получили электрический ток!
Такой метод получения электроэнергии полностью естественен и безопасен для окружающей среды, не требует никаких дополнительных материалов извне и является частью циклического процесса в природе. Но сколько электричества можно таким образом получить? Всё зависит от площади. По оценкам учёных, небольшой участок почвы размером 50 см х 50 см производит 5 V, а сад площадью 100 м² может дать достаточно электроэнергии, чтобы зарядить мобильный телефон или зажечь несколько светодиодных лампочек. Группа Вагенингена осветила целое здание светодиодными лампами, используя микробные топливные элементы (МТЭ).
Теория предполагает, что с помощью электрохимии в почве можно генерировать до 3,2 Вт электроэнергии на квадратный метр. Но самый высокий уровень, достигнутый до сих пор на практике, составляет лишь 1/16 часть от этого показателя (220 мВт/м2). Учёные видят возможности повышения эффективности путём увеличения площади травяных газонов и фермерских земель и обогащения почвы специальными электрогенными бактериями. Особого внимания, по мнению биологов, заслуживают такие растительные культуры, как рис, томаты, душистый тростник, люпин (волчий боб) и водоросли – эти растения в процессе своей жизнедеятельности наиболее интенсивно производят электрохимию.
Никто не может с точностью сказать, сколько времени понадобится почвенной электроэнергии для того, чтобы встать в один ряд с нефтяными вышками и атомными электростанциями. Но хорошая новость в том, что не нужно ждать всемирной популяризации микробных топливных элементов, чтобы использовать их в повседневной жизни. Всегда найдутся энтузиасты, готовые приспособить малоизвестные технологии к потребностям большинства. Федерико Мерц и его стартап SOILUTION – яркий тому пример. Вдохновлённый исследованиями в области электрохимии, итальянец создал светильник, работающий исключительно на технологии МТЭ.
SOILUTION – это беспроводная настольная лампа в виде живого растения в горшке. Её работоспособность не зависит ни от проводов, ни от батареек. Лампа полностью автономна и самодостаточна благодаря микробному генератору энергии, спрятанному внутри её корпуса. Она может вырабатывать электрический ток до 50 мВт и зажигать маленькие светодиодные лампочки непосредственно в результате деятельности микробов, живущих в почве.
В среде с низким уровнем кислорода процветают так называемые анаэробные бактерии. Когда они питаются, они теряют часть энергии, полученной в результате сложных биохимических реакций, необходимых для расщепления пищи. Микробный топливный элемент собирает эту энергию в виде электронов, помещает их в цепь и производит электрический ток. При этом растения, принимающие участие в МТЭ, не получают абсолютно никакого вреда.
SOILUTION состоит из двух частей: основного горшка, в котором находится растение, и небольшого ящика, где непосредственно располагается генератор энергии. Конструкция является более чем компактной. Размер всей лампы – 15 см в длину и ширину и 36 см в высоту, а вес – не более 1,5 кг.
Уход за SOILUTION очень прост. Микробные топливные элементы питаются водой и органическими материалами, которые фильтруют из почвы. Поэтому всё, что нужно делать – вовремя поливать растения и заботиться о дневном освещении для них.
Внутри лампы можно разместить почти все растения, которые так популярны в домашнем садоводстве. Гиацинт, цикламен, бегония, фиалки или бархатцы – есть из чего выбирать. Можно даже засеять почву семенами однолетней зелени, например, базилика, салата или петрушки. Главное, чтобы растения, посаженные в лампу, нуждались во влажной среде, поэтому суккуленты, кактусовые и все, кто предпочитает сухую почву, для этой лампы не подойдут.
Простота конструкции SOILUTION наталкивает на мысль о том, что рано или поздно люди всех континентов обратят своё внимание на технологии МТЭ. Хочется верить, что это случится как можно скорее, потому что образ вновь позеленевшей планеты, освещенной светом растений, радует и вдохновляет.
Но сейчас, в ожидании светлого будущего, мы можем заняться изучением схемы с катодами и анодами, наведаться в цветочный магазин и попробовать самостоятельно собрать микробный генератор энергии.
В прошлой статье (https://insighthub.ru/ru/technology/adventurepi) мы познакомились с технологией создания аркадного автомата AdventurePi. В этом гайде мы поэтапно разберём процесс установки программного комплекса RetroPie, без которого наше устройство не будет работать должным образом.
Что такое RetroPie?
Это программный комплекс, используемый для эмуляции ретро-видеоигр на компьютере RaspberryPi, один из самых популярных проектов компании. RetroPie имеет удобный интерфейс и несложный процесс установки.
Программный комплекс запускает Emulation Station и поддерживает все основные эмуляторы ретро-видеоигр — продукты таких компаний как NES, SNES, Genesis, Atari и др. Теперь каждый может впасть в ностальгию и зарубиться в Super Mario, старый Mortal Kombat или Comix Zone.
Какой RaspberryPi следует использовать для RetroPie?
Любая модель компьютера может работать с указанным программным комплексом, но мы рекомендуем использовать RaspberryPi 4, поскольку у него более мощные графический процессор и оперативная память. Они расширяют спектр игр, в которые можно играть. Рекомендуем версию RaspberryPi 4 на 2 ГБ.
Что нам понадобится?
Шаг 1: поместите RaspberryPi в чехол
Рисунок 1
RaspberryPi продаётся отдельно, без чехла. Мы рекомендуем вам купить чехол, чтобы не повредить ваш Pi. С помощью отвертки поместите компьютер в корпус.
Если вы используете RaspberryPi 3 или 4, выбирайте чехол со встроенным радиатором, например, FLIRC. Он обеспечивает пассивное охлаждение и, таким образом, представляет собой гигантский радиатор. Если вы используете RaspberryPi Zero, можете использовать в качестве корпуса картридж NES.
Шаг 2: загрузите образ SD-карты RetroPie
Рисунок 2
RetroPie — программный пакет, основанный на ОС RaspberryPi, дистрибутиве Linux. Он сочетает в себе полный набор инструментов и утилит, которые позволяют быстро и легко запускать ретро-ПЗУ для различных игровых эмуляторов.
Мы будем выполнять настройку RetroPie, используя образ SD-карты. Поскольку у компьютера нет внутреннего жёсткого диска, он использует карту microSD для хранения всей операционной системы и файлов.
Чтобы настроить программный комплекс, загрузите и разархивируйте последний образ SD-карты. Существует три версии:
Шаг 3: отформатируйте SD-карту для работы с RaspberryPi
Рисунок 3
Первым делом вам нужно отформатировать SD-карту как FAT. Для этого вставьте SD-карту в устройство чтения. Ваша карта будет отображаться как подключенный диск.
Тип формата
Если ваша SD-карта имеет размер 32 ГБ или меньше, мы отформатируем её как MS-DOS (FAT). Если размер 64 ГБ или больше, форматируем как ExFAT.
Форматирование в Windows
Откройте проводник, найдите SD-карту, щелкните по ней правой кнопкой мыши и нажмите «Форматировать» в контекстном меню. Выберите нужный формат, затем кликните «Старт».
Форматирование на Mac
Откройте дисковую утилиту, выберите: приложения -> утилиты -> дисковая утилита. Выберите SD-карту на левой панели. Нажмите кнопку «Стереть», определите нужный формат, задайте имя и снова нажмите «Стереть».
Шаг 4: установите образ RetroPie
Рисунок 4
Для установки RetroPie мы будем использовать стороннюю утилиту Etcher, которая работает как на Windows, так и на Mac. Загрузите и установите Etcher, откройте его и выберите диск SD-карты и загруженный образ, чтобы «прошить» его на карту.
Шаг 5: вставьте SD-карту в RaspberryPi и подключите периферийные устройства
Рисунок 5
Безопасно извлеките SD-карту и вставьте её в RaspberryPi. Затем подключите игровой USB-контроллер и кабель HDMI к монитору или телевизору. Наконец, подключите блок питания MicroUSB. Чтобы ваш Pi правильно обнаруживал все периферийные устройства при загрузке, всегда начинайте подключение с источника питания.
Шаг 6: подключите Pi к Интернету
Рисунок 6
Подключите ваш Pi к Интернету, чтобы было проще добавлять игровые ПЗУ (двоичные файлы, содержащие копии картриджей видеоигр) и получать доступ к дополнительным функциям, например, к рейтингу игр. Благодаря подключению, можно получить удалённый доступ к устройству через SSH.
Выберите значок меню RetroPie и нажмите «WI-FI». Затем через SSH удалённо подключитесь к вашему Pi: откройте Терминал (Mac) или Командную строку (Windows). Введите:
ssh pi@retropie>
Шаг 7: расширьте свою SD-карту, чтобы использовать всё доступное пространство
Выберите в меню «Расширить файловую систему» или «expand_rootfs». Перезагрузите Pi.
Шаг 8: подключитесь к своему Pi
Есть несколько бесплатных ПЗУ, которые можно загрузить:
Шаг 11: установка игровых ПЗУ
Рисунок 10
ПЗУ можно установить через SSH/SFTP (по сети) или подключить флэш-накопитель USB с заранее скачанными играми к порту USB. Дополнительные методы копирования ПЗУ в программный комплекс можно найти на RetroPie Wiki.
Подключите FileZilla и перейдите в следующий каталог:
/home/pi/RetroPie/roms
Разархивируйте каждое игровое ПЗУ и загрузите файлы с игрой в системную папку. Например, если у вас есть ПЗУ Super Mario Bros 3, загрузите папку с игрой в каталог «nes».
Gridlee и Super Tank находятся в каталоге «mame», поскольку MAME обрабатывает эмуляцию аркад для большинства ретро-игр в аркадном стиле.
После того, как скопируете эти каталоги, перезапустите Pi. Он автоматически загрузится в RetroPie.
Шаг 12: советы
Чтобы выйти из игры, одновременно нажмите кнопки СТАРТ и ВЫБОР. Это вернет вас к пользовательскому интерфейсу RetroPie.
Рекомендуем вам создать резервную копию образа SD-карты вашего RaspberryPi. Если вы захотите воспользоваться дополнительными настройками программного пакета, у вас будет безопасная точка восстановления.
Шаг 13: играйте!
Теперь, когда всё готово, можете вооружаться геймпадом или аркадной вставкой, которую мы сделали в прошлой (https://insighthub.ru/ru/technology/adventurepi) статье, и покорять фантастические виртуальные миры. Удачи!
Что такое AdventurePi?
Это портативный игровой автомат в стиле ретро, сделанный своими руками на основе RetroPie — программного комплекса для эмуляции различных классических игровых консолей. Устройство состоит из прочного водонепроницаемого жёсткого футляра, в котором находится портативный дисплей, компьютер Raspberry Pi, аккумулятор и аркадная вставка.
В этом руководстве мы пошагово покажем вам, как создать собственный AdventurePi с аркадной вставкой. Она состоит из кнопок и съемного джойстика, которые, при подключении к компьютеру Raspberry Pi, распознаются как USB-устройство.
Как подобрать материалы?
Вы можете адаптировать взятые в статье материалы в соответствии с собственным бюджетом и потребностями.
Общая стоимость деталей, использованных в создании AdventurePi, составляет около 300 долларов. Не самый дешёвый подарок для любителя гаджетов, но впечатления того определённо стоят. тем более, что есть множество способов снизить эту цену. Например, выбрать корпус меньшего размера, купить бюджетный экран или недорогую аркадную вставку.
Подберите дисплей со встроенными динамиками, которые будут питаться от аккумулятора — обычно они доступны в версиях на 5В и 12В.
Чтобы все было портативно, вам понадобится внешний аккумулятор. Выберите блок питания с достаточно высокими емкостью (мАч) и выходным током (А) для одновременного питания всех устройств.
Емкость позволяет определить, как долго будет работать аккумулятор. Например, батарея емкостью 20 000 мАч при 5В будет работать с устройством 2А и 5В в течение 10 часов.
Убедитесь, что ваш аккумулятор может одновременно выдавать достаточный ток для работы дисплея и Pi. Например, если для работы Raspberry Pi требуется пиковый ток 2А и вашему экрану требуется 2А, вам понадобится блок питания, который сможет одновременно выдавать 4А.
Ниже приведен список деталей, использованных в этой сборке.
Материалы гайда:
Шаг 1: установить RetroPie
Рисунок 1
Первым делом необходимо установить RetroPie на Raspberry Pi. Программный комплекс выполнит для нас эмуляцию видеоигр. Подробнее этапы установки мы рассмотрим в следующей статье.
Шаг 2: освободите место для экрана
Рисунок 2
13,3-дюймовый экран Sunfounder очень плотно помещается в жёстком футляре Nanuk 910. К сожалению, входные порты дисплея расположены сбоку, а это означает, что обычные кабели HDMI и Micro USB не подходят. Даже при использовании тонких кабелей 90 ° нам понадобится зазор в несколько миллиметров.
Чтобы его сделать, нужно подрезать часть корпуса. Для этого канцелярским ножом или гравером аккуратно удалите «шпильки» на левой части крышки. Также можно использовать Nanuk 915 или более дешевый кабель HDMI.
Шаг 3: установите аккумуляторную батарею
Рисунок 3
Закрепляем аккумулятор с помощью клейкой ленты. Застежка-липучка будет надежно удерживать блок питания и позволит легко снять его при необходимости.
Прикрепите достаточное количество липучек к задней части батареи и поместите его на нижнюю часть корпуса. Обязательно проследите за тем, чтобы порты питания USB были доступны сверху.
Шаг 4: Raspberry Pi
Рисунок 4
Чтобы закрепить Raspberry Pi, приклейте его к верхней части блока питания. Расположите Raspberry Pi так, чтобы порты USB были доступны снизу, а порт HDMI — слева.
Шаг 5: подключить и протестировать
Рисунок 5
Перед установкой экрана проверьте свои кабели, чтобы убедиться, что они дотягиваются и работают исправно.
Подключите HDMI и Micro USB FPV к Raspberry Pi и блоку питания.
Соедините Raspberry Pi и аккумулятор с помощью кабеля Micro USB. Блок питания имеет два высокоскоростных порта с высокой выходной мощностью, рекомендуем подключить Pi к одному из этих портов, а дисплей — к низкоскоростному (помечены на корпусе).
Шаг 6: установите экран
Рисунок 6
При весе 550г дисплей очень легкий, поэтому прикрепить экран с помощью клейкой ленты, не составит труда. Она будет надежно удерживать монитор и позволит вам демонтировать его в случае необходимости. Отцентрируйте экран и осторожно нажмите на него, чтобы лучше закрепить.
Шаг 7: обрежьте панель
Рисунок 7
Для того, чтобы оставить правую часть корпуса AdventurePi открытой, нам необходимо подогнать под нужный размер панель. Это облегчит доступ к Pi и источнику питания. Рекомендуется использовать ленточнопильный станок, чтобы обрезать панель до 9,5 дюймов в длину.
Шаг 8: протестируйте свои компоненты
Рисунок 8
Распечатайте этот шаблон кнопок на 2D-принтере и разместите его на панели:
https://github.com/Howchoo/random-bits/blob/master/retrobox/retrobox-template.pdf
Расположите его так, чтобы джойстик не касался боковой части корпуса. Затем проверьте соответствие кнопок.
Шаг 9: отверстия
Рисунок 9
Отметьте отверстия джойстика и каждой кнопки перманентным маркером. Возьмите шаблон и сверьте их расположение на панели еще раз.
Рисунок 10
Просверлите небольшие пилотные отверстия там, где вы отметили каждую из ваших кнопок. Это поможет направить кольцевую пилу. Убедитесь, что ваша пила подходит под размер шаблонов, затем используйте сверло. Проверьте расположение центрального джойстика, отметьте и просверлите четыре монтажных отверстия.
Шаг 10: устанавливаем джойстик и кнопки
Рисунок 11
Снимите защитную плёнку с панели и поместите каждую кнопку в своё отверстие.
Чтобы установить съемный джойстик, сначала используйте плоскогубцы и мягкую ткань, чтобы затянуть шарико-винтовые валы. Установите узел джойстика, используя несколько метрических болтов и гаек M5x8 мм.
Шаг 11: установите USB-контроллер
Рисунок 12
Прикрепите USB-контроллер к нижней части панели, с помощью стоек. Просверлите четыре отверстия в панели, используя несколько маленьких винтов. Расположите контроллер в правом нижнем углу, рядом с USB-портами вашего Pi.
Шаг 12: подсоедините провода аркадного контроллера
Рисунок 13
Используйте инструкции, прилагаемые к вашему набору кнопок, для подключения проводов к USB-контроллеру. Стяжками аккуратно затяните провода.
Шаг 13: настройте контроллер
Рисунок 14
Подключите контроллер к одному из USB-портов Raspberry Pi, с помощью прилагаемого кабеля. После загрузки вам будет предложено настроить аркадные кнопки в качестве USB-контроллера. Если кнопки не обнаруживаются, дважды проверьте проводку.
Шаг 14: сделайте корпус для джойстика
Рисунок 15
Есть простой способ спрятать джойстик для того, чтобы наше устройство могло закрываться: спроектировать корпус и напечатать его на 3D-принтере по этому шаблону:
https://www.thingiverse.com/thing:3948361
Затем используйте 2-дюймовую кольцевую пилу, чтобы сделать отверстие в панели рядом с экраном, и закрепите корпус с помощью клея. Сделайте цилиндр из поролона и вырежьте канал для джойстика, отверстия для крышки вала и пылезащитной крышки.
Шаг 15: закрепите панель
Рисунок 16
Используйте маленькие винты, чтобы закрепить панель.
Шаг 16: дизайн
Рисунок 17
Последним штрихом для внешнего вида AdventurePi станет официальный логотип. Вы можете разработать собственный дизайн, найти подходящую наклейку или воспользоваться готовой идеей.
Шаг 17: пользуйтесь!
Вы только что создали свой собственный AdventurePi Arcade Edition! Осталось вооружиться хорошим настроением и отправиться в виртуальные приключения, навстречу позитивным эмоциям. Но не забудьте, что реальный мир никуда не денется и рано или поздно в него тоже предстоит вернуться. А в следующей статье мы вернёмся к установке программного обеспечения RetroPie — следите за новостями!
Мы продолжаем строить телескоп-рефлектор и делиться с вами руководством по его сборке. В прошлый раз мы уделили внимание оптике инструмента и описали процесс изготовления параболического зеркала. Если оно у вас в руках, значит вы на полпути к победе. Сегодня мы расскажем, как завершить начатое и получить высококачественный инструмент для исследований Вселенной.
Шаг 1: выбор монтировки.
Телескопы хороши тем, что их конструкция почти полностью зависит от вас и ваших предпочтений. Есть только несколько правил, о которых следует помнить, приступая к строительству.
Во-первых, кривизна основного зеркала диктует нам фокусное расстояние (длину трубы). В случае, если вы изготовили оптику самостоятельно, вы можете определить фокусное расстояние по формуле f = D x R/2, где D – это диаметр телескопа, а R – радиус кривизны, который можно узнать с помощью специального измерительного инструмента (индикатора часового типа). В случае покупки готового зеркала, обращайте внимание на его описание, производители должны указывать диаметр и фокусное расстояние.
У нашего зеркала f = 950 мм – именно таким должно быть расстояние до точки, в которой отражённые лучи соберутся и сформируют чёткое изображение.
Рис. 1
Однако мы не можем поймать картинку своими глазами. Если мы встанем напротив зеркала, мы просто заблокируем свет, исходящий от звёзд. Следовательно, нам нужен посредник – вторичное зеркало, также называемое эллиптическим. Мы должны установить его под углом 45 градусов, чтобы оно принимало свет от основного зеркала и направляло в нашу сторону.
Отсюда следует второе правило: расстояние между вторичным зеркалом и нашим глазом зависит от размера фокусировочного узла (специальное устройство для управления резкостью изображения). Соотношение прямо пропорционально: чем больше фокусер, тем больше расстояние от него до зеркала и размер самого зеркала.
Если все эти нюансы кажутся вам сложными и запутанными, не спешите опускать руки. К счастью, существует удобный сайт Newt for the Web, позволяющий поиграть со всеми характеристиками и оптимизировать дизайн вашего телескопа. Пример файла с параметрами смотрите во вложениях.
Последнее, что нужно решить – для каких целей используется телескоп. Для визуальных наблюдений достаточно монтировки Добсона (альт-азимутальной) и небольшого эллиптического зеркала. Но если вы решили заняться астрофотографией, то вам понадобится экваториальная монтировка, (компенсирует погрешности, вызываемые вращением Земли) с двухдюймовым фокусером и большим вторичным зеркалом (предотвращают виньетирование изображений).
Астрофотография в кругу астрономов-любителей менее популярна, чем простые наблюдения, поэтому данная статью мы посвятили сборке рефлектора с монтировкой Добсона, спроектированной с помощью ресурса Stellafane.
Шаг 2: Материалы и инструменты
1) Основное зеркало (параболическое).
2) Вторичное зеркало (эллиптическое).
3) Фокусировочный узел с посадочным диаметром 1,25" (эта характеристика обычно измеряется в дюймах).
4) Окуляр диаметра 1,25" (должна быть полная совместимость с фокусером). Широкоугольный окуляр, как правило, тяжелее и дороже, но он даст вам ощущение, что вы «парите в космосе», а простой окуляр покажет небо так, будто вы смотрите в подзорную трубу.
5) Деревянные доски. Они должны быть на несколько дюймов длиннее, чем фокусное расстояние основного зеркала. Обратитесь к размерам, приведенным в Newt for the web.
6) Фанера.
7) Настольная пила.
8) Фрезерный станок.
9) Ручной рубанок.
10) Шлифовальная бумага различной зернистости.
11) Ленточная пила / лобзик.
12) Лазерный резак.
13) Набор фрез «птичий клюв».
14) Токарный станок.
15) Винты с потайной головкой, нейлоновые винты, пружины и тефлоновые прокладки.
16) Силиконовый клей.
Рис. 2.
Рис. 3
Шаг 3: Предварительная сборка
Для начала берём лазерный резак и вырезаем трафареты из фанеры (смотрите во вложениях формы «перегородки» и «зеркальная камера»).
Рис.4
Затем нужно вырезать 16 досок равного размера, чтобы собрать из них трубу. В нашем случае ширина досок равна 5 см, но вы обязательно сверяйтесь с вашим собственным дизайном, который рассчитали в первом пункте.
Используя фрезерный станок со сверлом «птичий клюв», обработайте одну сторону каждой доски. Так получатся специальные отверстия для соединения досок друг с другом.
Чтобы собрать трубу, используйте две полосы малярного скотча для фиксации всех досок вместе. Вы можете использовать по одной перегородке на концах трубы, так как это предварительная сборка.
Рис. 5
Шаг 4: Перегородки и доски
Теперь, когда вы убедились, что все доски подходят друг к другу и имеют правильные размеры, вы можете разобрать конструкцию и начать приклеивать перегородки к одной из досок.
Рис. 6
Приклейте доски на каждую вторую сторону перегородок, как на рисунке 6. Это обеспечит минимальную устойчивость конструкции. А затем, используя рубанок и наждачную бумагу, установите остальные доски так, чтобы они идеально прилегали друг к другу.
Рис. 7
Шаг 5: установка фокусера
Чтобы установить фокусер, первым делом нужно рассчитать его положение. С помощью программы Newt for the Web найдите расстояние между оптической осью фокусера и концом трубы. Как только вы его найдёте, используйте пилу, чтобы просверлить отверстие. Оно должно быть чуть большего размера, чем диаметр вашего окуляра.
Рис. 8
Используйте винты, чтобы прикрепить фокусировочный узел к корпусу телескопа, как на рисунке 9.
Рис. 9
Шаг 6: Зеркальная камера
Теперь нужно построить зеркальную камеру, в которой будет располагаться основное зеркало. Она будет состоять из 3 опорных точек, этого вполне достаточно для веса нашего зеркала. Если вы используете толстую фанеру, то хватит и одного слоя. Но, если фанера тонкая, то лучше сделать несколько трафаретов и склеить их между собой.
Рис. 10
Рис. 11
Рис. 12
Камеру нужно покрасить в черный цвет, чтобы избежать нежелательных отражений внутри трубы.
Рис. 13
Шаг 7: Опоры для вторичного зеркала
Хорошей опорой для эллиптического зеркала послужит кусок дерева. Он должен быть чуть меньше, чем короткая ось зеркала. Можно взять брусок и изготовить на токарном станке необходимый штифт, после чего просверлить центр и закрутить резьбовую шпильку.
Рис. 14
Рис. 15
Рис. 16
Теперь срежьте часть штифта под углом 45 градусов и приклейте на нее зеркало с помощью силиконового клея. Обязательно оставьте зазор между деревом и стеклом, чтобы избежать напряжения, и позвольте клею высохнуть в течение как минимум одних суток.
Рис. 17
Рис. 18
Шаг 9: «Паук» и установка вторичного зеркала
«Пауком» в телескопостроении называют держатель для вторичного зеркала. Чаще всего это конструкция с четырьмя или тремя лопастями, в центр которой крепится отражатель. Но в телескопах с небольшим диаметром (до 300 мм) можно использовать более простой вариант – изогнутую лопасть.
Для этого создаём еще одну опору, которая будет регулируемой (на рисунке 17 слева). Далее нужно взять 30-сантиметровую линейку из нержавеющей стали и просто согнуть. В центр получившейся дуги мы крепим зеркало с помощью опоры и винтов, а концы линейки прикручиваем к корпусу телескопа (смотрите рисунок 19).
Рис. 19
Покрасьте опоры и все части «паука» черной сатиновой краской, чтобы предотвратить нежелательные отражения.
Шаг 8: Проверка оптической системы.
Настало время проверить оптическую систему телескопа на ее пригодность. Если вы следовали рассчётам, сделанным в первом пункте, то у вас не должно быть никаких неприятных сюрпризов.
Рис. 20
Начните с ориентации эллиптического зеркала на фокусер. Убедитесь, что оно отцентрировано, то есть располагается прямо на оптической оси фокусера. Если оно расположено слишком высоко/низко, перемещайте его, пока не увидите изображение основного зеркала прямо по центру, как на рисунке 21.
Рис. 21
Теперь нужно разобраться с фокусом. У закрытой трубы есть недостаток: крайне сложно и неразумно менять её длину после того, как она уже собрана. А мы помним, что длина напрямую связана с фокусным расстоянием телескопа. Следовательно, исправить какие-то проблемы можно лишь посредством передвижения зеркальной камеры вдоль трубы, тем самым увеличивая или уменьшая фокусное расстояние. Поэтому вплоть до этого момента мы не прикручивали камеру к корпусу.
Если у вас не получается сфокусироваться на звезде с помощью окуляра, скорее всего придётся передвинуть камеру с основным зеркалом чуть ближе или чуть дальше. После того как вы найдёте нужное фокусное расстояние, закрепите камеру винтами, как на рисунке 22.
Рис. 22
Шаг 9: Держатель трубы (качалка)
Теперь нужно сделать систему, которая будет фиксировать телескоп, но при этом допускать движения. Таким образом, можно будет смещать центр тяжести трубы.
Рис. 23
Для этого вырезаем из дерева или толстой фанеры необходимые детали (смотрите «держатель трубы» во вложениях). Используйте клей и дюбели, чтобы собрать всё вместе.
Рис. 24
Рис. 25
Шаг 10: Коробка для качалки
Коробку можно разработать также с использованием рекомендаций Stellafane.
Сделать её можно из дерева. Для плавности движений используйте тефлоновые прокладки.
Рис. 26
Боковые стороны установите на круглое основание из фанеры толщиной 2-3 см, как на рисунке 27. На каждой стороне можно вырезать ручки для удобства транспортировки.
Рис. 27
Чтобы иметь возможность вращать прибор слева направо, необходимо добавить вертикальную ось. Это называется азимутальным подшипником.
Основание сделайте из фанеры и установите на три хоккейные шайбы (это уменьшит вибрацию). Потом сделайте центральный стержень и три тефлоновые прокладки над ножками (рисунок 28).
Рис. 28
Шаг 11: Готовый телескоп
Можно считать, что телескоп готов, осталось только всё соединить. Чтобы правильно разместить трубу в держателе, необходимо определить центр её тяжести. Для этого просто положите трубу с качалкой на стол и аккуратно попытайтесь сместить к краю до тех пор, пока она не начнёт падать.
Затем установите корпус телескопа на коробку и полюбуйтесь проделанной работой.
Рис. 29
Рис. 30
Здесь завершается наш DIY проект и начинаются космические приключения.
Желаем вам успехов в этом нелёгком, но чертовски интересном деле. Задавайте вопросы и делитесь своими проектами с нами.
И пусть небо будет чистым!
Вложения:
Зимний спорт — актуальная тема наступившего года. Многие из нас с замиранием сердца наблюдают за успехами команд на зимней Олимпиаде в Пекине и мечтают самостоятельно покорить горную вершину или заснеженный спуск. Для таких смельчаков мы сделали подборку крутых гаджетов, которые заинтересуют как профессиональных спортсменов, так и любителей.
Инновации давно укрепились в современном спорте и смогли улучшить функционал инвентаря и аксессуаров, создали виртуальных помощников, которые курируют ваши тренировки и ведут к высоким результатам. Теперь можно не бояться мороза, ветра, непролазных сугробов — технологичная экипировка поможет вам справиться с любой ситуацией.
Смарт-лыжи Hero Master
Разработка принадлежит французской компании PIQ и крупному производителю спортивного инвентаря Rossignol. Смарт-лыжи обрабатывают полученную информацию благодаря LED-дисплею и нанокомпьютеру с искусственным интеллектом.
Умные лыжи используют датчики движения для отслеживания важных показателей, включая скорость, углы поворота, переходы и перегрузки. Hero Master управляется системой под названием GAIA. Это алгоритм машинного обучения, которые работает на основе искусственного интеллекта и обрабатывает данные в режиме реального времени.
Hero Master анализируют вашу технику и отображают подробную информацию на светодиодном экране, встроенном в оборудование. Теперь можно не отвлекаться на смартфон, чтобы узнать, сколько километров вам осталось проехать. Также, датчик отправляет эти данные на ваш телефон, чтобы вы смогли изучить свои результаты подробнее, как только сойдете со снега.
Очки RideOn
RideOn — первые в мире лыжные очки с дополненной реальностью. Разработчики израильского стартапа выделяют следующую особенность гаджета: возможность генерировать виртуальные слаломные трассы и проецировать на них направления во время спуска.
Разработчики используют линзы от французского стартапа Optinvent, которые обеспечивают пользователю широкий и чёткий обзор. Интерфейс легко управляем, а значки «плавают» в нескольких метрах от вас, поэтому отрывать взгляд от снежной трассы не придётся.
С помощью встроенного GPS, гаджет подсказывает о расположении кафе и гостиниц в шаговой доступности. Если посмотреть на небо, облака заменят значки меню, которые позволят открыть карту или запустить режим тренировки с проекцией препятствий на трассе.
В очки встроена HD-камера, которая позволит записать на видео ваш триумфальный спуск. В левом нижнем углу выводится статистика скорости и пройденных километров пользователя. Гаджет способен указывать местоположение ваших друзей и расстояние до каждого из них, главное — не забыть связать ваши устройства. Можете смело брать с собой неопытного друга и не бояться, что он совершит «поворот не туда».
Лыжный датчик Rossignol Piq
Датчик собирает и предоставляет всю необходимую информацию о вашем катании на лыжах. Устройство отслеживает температуру воздуха, давление, скорость и многое другое. Piq удивительно мал: его размеры 44 x 38,3 x 5,4 мм.
Самый большой компонент датчика — это зарядное устройство размером с пальчиковую батарейку AA, которое подключается к USB-порту компьютера. На щиколотке есть ремешок с небольшим карманом для гаджета. Он фиксирует датчик на ноге и уменьшает риск потери.
Гаджет измеряет изгиб лыжи в повороте, время катания, расстояние, количество поворотов и прыжков пользователя и т.д. Для доступа к данным, хранящимся на датчике Piq, требуется установить бесплатное сопутствующее приложение для iOS или Android. Связь между смартфоном и устройством осуществляется через Bluetooth.
Смарт-шапка Rotibox
Rotibox — оригинальная умная шапка для тех, кто постоянно теряет беспроводные наушники во время занятий спортом. Устройство связывается с вашим смартфоном через Bluetooth и обеспечивает вас аудио-сопровождением на всю лыжную тренировку. Шапка имеет радиус действия около 9 метров. Размеры и цвета гаджета разнообразны: от серых до ярко-оранжевых.
Панель управления располагается над левым ухом: вы можете регулировать громкость, переключать треки и ставить их на паузу. С помощью шапки можно принимать звонки и задавать голосовые команды вашему смартфону.
Водонепроницаемый рюкзак Breakwater supply explorer
Компания Breakwater Supply из Род-Айленда, занимающаяся созданием высококачественных товаров для активного отдыха, запустила в продажу универсальный всепогодный рюкзак.
У Explorer сварные швы и герметичные молнии, благодаря которым содержимое рюкзака остаётся полностью сухим даже в экстремальных условиях. Он способен выдержать полное погружение под воду. Изделие состоит из лёгкой водонепроницаемой ткани с покрытием из ТПУ — термопластичного полиуретана.
Большое внимание было уделено эргономичному дизайну. В его основе «Memory Foam» или «пена с эффектом памяти» — новое поколение эластичных наполнителей, съёмный нагрудный ремень, S-образные плечевые пояса и несколько внешних ручек.
Умная бутылка Foladion Smart Sports
Смарт-бутылка Foladion Smart Sports Water Bottle — незаменимая вещь в спортивных походах и тренировках. Бутылка пригодна для безопасного долговременного использования, ведь изготовлена из силикона и пищевого пластика, исключающего вредные примеси.
Foladion Smart Sports напоминает вам о необходимости потребления воды, обладает светодиодной подсветкой, имеет на корпусе кнопку SOS, которая может спасти в экстренной ситуации. Теперь можно не бояться остаться без связи даже на самом высоком горном склоне.
Перчатки Seirus Innovation
Перчатки с подогревом не пропускают холодный воздух. Тепловая панель Flexible Fusion обеспечивает подогрев одним нажатием кнопки. Перчатки имеют три режима нагрева: низкий до 6 часов, средний до 4 часов и высокий до 2 часов.
Технология Soundtouch позволяет пользоваться любыми устройствами с сенсорным экраном, не снимая перчаток. Система HeatLock с вставкой DryHand обеспечивает защиту от попадания влаги и воздуха, сохраняя тепло и сухость в любых погодных условиях. Дополнительную безопасность создаёт регулируемый ремешок на запястье.
Умные лыжи и сноуборды Verispellis
Два талантливых специалиста-медика из Бостона объединили свои усилия и создали линию лыж и сноубордов Verispellis. Разработчики первыми догадались использовать нитинол (сплав, способный запоминать форму) в создании зимнего инвентаря. Сплав уникален по своей структуре, которая позволяет ему быстро реагировать на изменения температуры.
Авторы разработали новый метод, который позволяет помещать этот сплав между слоями дерева или стекловолокна (традиционные лыжные материалы), в результате чего получается лыжа или сноуборд, жесткостью которых можно управлять с помощью цифровых технологий. Беспроводной Bluetooth-передатчик связывается с электрическим нагревательным элементом, питаемым от небольшой литий-ионной батареи, встроенной в лыжу. Этот механизм позволяет пользователям управлять свойствами своих лыж/сноубордов через любой смартфон с поддержкой Bluetooth.
Конструкция оптимизирована с помощью расширенного моделирования и симуляции FEM, что позволило разработчикам предсказать, как их лыжи будут реагировать на любую погоду и состояние снега.
Весна уже не за горами, а это значит, что пора вооружаться гаджетами и покорять снежные вершины. Теперь вы знаете, как правильно защитить себя от коварных погодных условий и обеспечить комфортный отдых на горнолыжных курортах!