Construindo um Orrery com LEGO

(marian42.de)

1 pontos por GN⁺ 2024-06-10 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp

Um orrery é uma ferramenta científica que modela o movimento dos corpos celestes.
Modela com precisão as órbitas e os períodos de rotação da Terra, da Lua e do Sol.
Inspirado no design da JKBrickworks, o autor projetou seu próprio orrery usando peças LEGO Technic.

O eixo de rotação da Terra é inclinado em 23,5° em relação ao plano orbital.
Ao modelar essa inclinação, é possível explicar as mudanças das estações.
Foi usado um conector com ângulo de 22,5° para criar um suporte inclinado para a esfera da Terra.

O plano orbital da Lua é inclinado em 5,15° em relação ao plano orbital da Terra.
Ao modelar essa inclinação, é possível explicar eclipses solares e lunares.
A órbita da Lua foi implementada usando uma cremalheira circular inclinada.

O subconjunto Terra-Lua precisa de quatro eixos: Terra, Lua, base da Terra e anel inclinado da Lua.
O orrery completo precisa de mais dois eixos: a rotação do Sol e a translação da Terra.
A sequência de engrenagens permite implementar relações de transmissão precisas.
A ferramenta LEGO Gear Sequence foi usada para encontrar as relações de transmissão necessárias.

O design inicial da base usava um motor LEGO, mas ele foi removido por causa do ruído.
Foi adotado um design com 12 divisões para destacar o aspecto estético.
O projeto foi feito digitalmente com o BrickLink Studio.

O BrickLink Studio foi usado para criar o modelo digital e as instruções de montagem.
As instruções têm 264 páginas e 436 etapas.
As instruções digitais são vendidas no Rebrickable.

A base foi redesenhada para reduzir a quantidade de peças.
As peças do conjunto Rough Terrain Crane da LEGO foram aproveitadas ao máximo.
Foi usada a paleta de cores atual dos produtos LEGO para facilitar a obtenção das peças.

Em 2022, a CaDA lançou um orrery projetado pela JK Brickworks.
Em 2024, a LEGO lançou seu próprio orrery, mas ele é menos complexo e menos confiável do que o design da CaDA.

Há planos de modelar todos os planetas do sistema solar.
O próximo projeto é construir um orrery usando chapas de acrílico cortadas a laser em vez de peças LEGO.

Opinião do GN⁺

Valor educacional: Um orrery é uma ferramenta útil para aprender astronomia e engenharia mecânica.
Desafio técnico: Implementar uma estrutura mecânica complexa com peças LEGO é um grande desafio.
Sucesso comercial: Devido ao alto custo das peças e à complexidade, o sucesso comercial pode ser limitado.
Produto alternativo: O orrery da CaDA é mais simples e mais confiável, sendo recomendável para iniciantes.
Potencial futuro: Empresas de brinquedos de blocos como a LEGO podem vir a oferecer designs de orrery mais complexos.

GN⁺ 2024-06-10

O autor passou muito tempo modelando a inclinação do eixo para representar as estações do ano.
O programa usado para criar as instruções digitais de montagem funciona bem em modelos pequenos, mas tem problemas de usabilidade em modelos grandes. Levou muito tempo para criar um PDF de instruções com 264 páginas e 436 etapas.
Eu nunca tinha aprendido no ensino médio que o eixo sempre aponta para a mesma direção, então não entendia isso. Só agora passei a entender o motivo.
É um exemplo de como criações da comunidade são muito melhores do que designs "oficiais" da Lego.
A calculadora de relação de engrenagens é muito útil, e é ótimo que ela possa ser controlada por parâmetros de URL.
Fiquei impressionado com o esforço extra colocado no software para ter bons renderings/visualizações.
O criador também fez uma ferramenta para projetar peças compatíveis com Lego personalizadas e imprimíveis em 3D.
A Lego fez um produto que modela as órbitas da Terra e da Lua.
A arte muitas vezes é aprimorada pelas limitações do meio. A Lego deveria pagar muito dinheiro por esse projeto e vender alguns kits.
O orrery não-Lego™ mencionado pelo autor é excelente, vale o dinheiro e pode ser divertido de montar. No entanto, é uma pena que ele não possa ser usado para explicar as estações do ano.
Eu gosto de Lego e normalmente monto as coisas e depois dou para outras pessoas, mas esta foi surpreendente. Eu não montaria pessoalmente, mas é realmente impressionante.