Kombinovaný tím amerických a kanadských inžinierov urobil významný prvý krok vpred tým, že úspešne uplatnil nový, prvý svojho druhu výskum robotiky uskutočnený na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) pri prípadnej oprave a tankovaní vysokohodnotných obiehajúcich vesmírnych satelitov. a ktorý má potenciál jedného dňa priniesť úspory nákladov pre vládny a komerčný vesmír.
Úžasní vedci z oboch krajín kričali „Áno !!!“ - po úspešnom použití experimentu robotická tankovacia misia (RRM) - zaskrutkovaného mimo ISS - ako technologické testovacie lôžko, aby sa preukázalo, že diaľkovo riadený robot vo vákuu vesmíru môže vykonávať delikátne pracovné úlohy, ktoré si vyžadujú extrémne presné riadenie pohybu. Revolučný robotický experiment by mohol predĺžiť použiteľnú životnosť satelitov už na orbite Zeme, na ktorých sa nikdy nemalo pracovať.
„Po tom, ako som RRM venoval mnoho mesiacov profesionálneho a osobného času, bolo pre mňa veľkým emocionálnym spechom a ubezpečením, že som videl prvý videostream z nástroja RRM,“ uviedla Justin Cassidy v exkluzívnom hĺbkovom rozhovore s časopisom Space Magazine. Cassidy je RRM Hardware Manager v NASA Goddard Spaceflight Center v Greenbelt, Maryland.
A tím RRM už má v pláne vykonať ešte ambicióznejšie sledovanie experimentov, ktoré sa začnú toto leto, vrátane vysoko očakávaného prenosu tekutín na simuláciu skutočného doplňovania paliva zo satelitu, ktorý by mohol transformovať robotické aplikácie vo vesmíre - pozri podrobnosti nižšie!
Všetky robotické operácie na stanici boli diaľkovo ovládané letovými regulátormi zo zeme. Účelom diaľkového ovládania a robotiky je uvoľniť ľudskú posádku ISS, aby mohli pracovať na iných dôležitých činnostiach a vykonávať vedecké experimenty, ktoré si vyžadujú ľudské myslenie a zásah na mieste.
Počas troch dní od 7. do 9. marca inžinieri vykonávali spoločné operácie medzi experimentom robotickej tankovacej misie NASA (RRM) a robotickým robotníkom Kanadskej vesmírnej agentúry (CSA) - robotom Dextre. Dextre je oficiálne nazvaný SPDM alebo Special Purpose Dexterous Manipulator.
Prvý deň robotickí operátori na Zemi vzdialene manévrovali 12-stopového (3,7 metra) „údržbára“ Dextra k experimentu RRM pomocou kanadského robotického ramena (SSRMS) vesmírnej stanice.
„Ruka“ spoločnosti Dextre - technicky známa ako „OTCM“ - potom uchopila a skontrolovala tri rôzne špecializované satelitné pracovné nástroje umiestnené vo vnútri jednotky RRM. Komplexné mechanické a elektrické vyhodnotenie nástrojov bezpečnostnej čiapky, nástroja na rezanie drôtu a plošnej manipulácie a multifunkčného nástroja zistilo, že všetky tri nástroje fungujú dokonale.
„Naše tímy mechanicky zaskočili„ ruku “kanadského robota„ Dextre “na nástroj RRM Safety Cap Tool (SCT). RRM SCT je prvá na obežnej jednotke, ktorá využíva video schopnosť ruky Dextre OTCM, “vysvetlil Cassidy.
„Na začiatku operácií s nástrojmi riadiaci misie mechanicky poháňal elektrický umbilikál OTCM vpred, aby ho spojil s integrovanou elektronickou skrinkou SCT. Keď sa na toto rozhranie použilo napájanie, náš tím videl, že na televízoroch s veľkou obrazovkou Goddard - video „prvého svetla“ spoločnosti SCT ukazovalo snímku nástroja v úložnej šachte RRM (pozri fotografiu).
"Náš tím vyrazil výkrik z" Áno! " pochváliť túto úspešnú pokladňu s elektrickým funkčným systémom. “
Dextre potom vykonal rôzne úlohy zamerané na testovanie toho, ako by bolo možné manipulovať s rôznymi reprezentatívnymi plynovými armatúrami, ventilmi, drôtmi a tesneniami umiestnenými na vonkajšej strane modulu RRM. Uvoľnil bezpečnostné odpaľovacie zámky a starostlivo rezal dva extrémne tenké drôty satelitného zámku - vyrobené z ocele - s priemerom iba 20 tisícin palca (0,5 milimetra).
„Trvanie rezania drôtom trvalo len pár minút. Obe úlohy pri rezaní drôtom však trvalo približne 6 hodín koordinovaných bezpečných robotických operácií. Zámkový drôt bol pred letom vedený, skrútený a priviazaný na zemi na rozhraní Ambient Cap a T-Valve, “povedal Cassidy.
Toto cvičenie RRM predstavuje prvýkrát, keď sa robot Dextre využil na technologický výskum a vývojový projekt v rámci ISS, čo je významné rozšírenie jeho schopností nad rámec možností robotickej údržby masívnej obežnej základne.
Popis videa: Robotická tankovacia misia spoločnosti Dextre: Deň 2. Druhý deň najnáročnejšej misie spoločnosti Dextre sa úspešne ukončil 8. marca 2012, keď robotický údržbár dokončil svoje tri pridelené úlohy. Kredit: NASA / CSA
Celkovo tri dni operácie trvalo asi 43 hodín a pokračovali o niečo rýchlejšie, ako sa očakávalo, pretože boli tak blízko nominálnej, ako sa dalo očakávať.
"Dni 1 a 2 bežali asi 18 hodín," uviedol Charles Bacon, vedúci / systémový inžinier RRM v NASA Goddard, časopisu Space Magazine. „Deň 3 bežal približne 7 hodín, pretože sme všetky úlohy dokončili skoro. Všetky tri dni boli stanovené na 18 hodín, pričom tím pracoval v dvoch smenách. Čas bol tak, ako sa očakávalo, a vlastne o niečo lepší, pretože sme skončili začiatkom posledného dňa. “
"Náš tím už niekoľko mesiacov pripravuje pôdu pre demonštrácie RRM na obežnej dráhe," povedal mi Cassidy. "Rovnako ako divadelná produkcia, aj my máme veľa technikov v zákulisí, ktorí poskytovali podporu pri vývoji a naďalej sú súčasťou operácií RRM na obežnej dráhe."
„V každej fáze RRM - od prípravy, dodávky, inštalácie a teraz po operácie - ma zarazilo obrovské úsilie, ktoré k realizácii RRM prispelo mnoho rôznych tímov. Úrad pre satelitné služby v Goddardskom vesmírnom letovom centre NASA sa spojil s Johnsonovým vesmírnym strediskom, Kennedyho vesmírnym strediskom (KSC), Marshallovým vesmírnym letovým strediskom a riadiacim strediskom Kanadskej vesmírnej agentúry v St. Hubert v Quebecu, aby sa RRM stala skutočnosťou. “
„Úspešnosť doterajších operácií RRM na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS) pomocou Dextre je dôkazom dokonalosti mnohých organizácií a partnerov NASA,“ vysvetlil Cassidy.
Trojdňová „úloha odstraňovania plynových armatúr“ bola úvodnou simuláciou na precvičenie techník nevyhnutných na robotické stanovenie nefunkčných satelitov a doplnenie paliva inak nominálne prevádzkovaných satelitov s cieľom predĺžiť ich životnosť, aby sa dúfalo predĺžila ich životnosť o niekoľko rokov.
Pozemní technici používajú armatúry a ventily na naplnenie všetkých nevyhnutných tekutín, plynov a palív do satelitných skladovacích nádrží pred ich vypustením, ktoré sú potom utesnené, zakryté a za normálnych okolností už nikdy nie sú znovu prístupné.
„Dopad vesmírnej stanice ako testovacieho zariadenia užitočnej technológie nemožno preceňovať,“ hovorí Frank Cepollina, zástupca riaditeľa Úradu pre satelitné služby (SSCO) v Goddard Space Flight Center v Greenbelt, Md.
„Nové technológie satelitnej obsluhy sa ukážu v skutočnom vesmírnom prostredí v priebehu niekoľkých mesiacov namiesto rokov. To je obrovské. Predstavuje skutočný pokrok v rozvoji vesmírnych technológií. “
Štyri ďalšie nadchádzajúce experimenty RRM pokusne stanovené na tento rok ukážu schopnosť diaľkovo ovládaného robota odstraňovať prekážky a dopĺňať prázdne satelitné plynové nádrže do vesmíru, čím sa ušetrí drahý hardware predčasným pripojením na orbitálnu skládku.
Načasovanie budúcich operácií RRM môže byť náročné a závisí od dostupnosti systému Dextre a ramena SSRMS, ktoré sú tiež veľmi rezervované pre mnoho ďalších prebiehajúcich operácií ISS, ako sú vesmírne chodníky, údržbárske činnosti a vedecké experimenty, ako aj zakotvenie a / alebo vyloženie stabilného nákladu. prúd lodí na zásobovanie kritickým nákladom, ako sú Progress, ATV, HTV, Dragon a Cygnus.
Flexibilita je kľúčom k všetkým operáciám ISS. A hoci posádka stanice nie je zapojená do RRM, ich aktivity môžu byť.
"Aj keď samotná posádka sa pri svojej činnosti nespolieha na Dextre, operatíva Dextre môže nepriamo ovplyvniť to, čo posádka môže alebo nemôže robiť," povedal mi Bacon. "Napríklad, počas našich operácií RRM nemôže posádka vykonávať určité činnosti fyzického cvičenia kvôli tomu, ako by tento pohyb mohol ovplyvniť pohyb Dextre."
Tu je zoznam pripravovaných operácií RRM - čakajúce obmedzenia harmonogramu ISS:
* Tankovanie (leto 2012) - Keď spoločnosť Dextre otvorí palivový ventil, ktorý je podobný tým, ktoré sa dnes bežne používajú na satelitoch, prevedie doň kvapalný etanol pomocou sofistikovanej robotickej palivovej hadice.
* Manipulácia s tepelnou pokrývkou (TBD 2012) - spoločnosť Dextre bude praktizovať krájanie tepelnej prikrývky a sklopenie tepelnej prikrývky, aby sa odhalil jej obsah.
* Odstránenie skrutiek (Upevňovacie prvky) (TBD 2012) - Dextre roboticky odskrutkuje satelitné skrutky (upevňovacie prvky).
* Elektrické odstránenie čiapky (TBD 2012) - Dextre odstráni čiapky, ktoré by zvyčajne pokrývali elektrickú zásuvku satelitu.
RRM bol prepravený na obežnú dráhu vo vnútri nákladného priestoru spoločnosti Space Shuttle Atlantis v júli 2011 na záverečnej misii raketoplánu (STS-135) trojročného programu raketoplánu NASA a potom kozmickými astronautmi namontovaný na vonkajšiu pracovnú platformu na chrbtovej krovu ISS. Projekt je spoločným úsilím medzi NASA a CSA.
„To je to, o čom je úspech. Prostredníctvom RRM skutočne pripravujeme pôdu pre budúci robotický prieskum a satelitný servis, “uzavrel Cassidy.
…….
24. marca (So): bezplatná prednáška Kena Kremera v Astronomickej asociácii New Jersey, Štátny park Voorhees, NJ o 20:30. Téma: Atlantis, raketoplánový program konca Ameriky, RRM, Orion, SpaceX, CST-100 a budúcnosť ľudského a robotického letu v NASA
