Комбиниран екип от американски и канадски инженери направи голяма първа стъпка напред, като успешно приложи нови, първо по рода си изследвания на роботиката, проведени на борда на Международната космическа станция (МКС), за евентуалния ремонт и зареждане на високо орбитни космически спътници с висока стойност. и която има потенциал един ден да доведе до икономии на милиарди долари за правителствения и търговския сектор.
Весели изследователи от двете страни извикаха „Да !!!“ - след успешното използване на експеримента Robotic Refueling Mission (RRM) - закрепена извън ISS- като технологично изпитателно легло, за да демонстрира, че дистанционно управляваният робот във вакуума на космоса може да изпълни деликатни работни задачи, изискващи изключително прецизен контрол на движението. Революционният експеримент по роботика може да удължи експлоатационния живот на сателити, които вече са на орбита на Земята, които дори не са били предназначени да се работи.
„След като посветих много месеци професионално и лично време на RRM, за мен беше много емоционален прилив и успокоение да видя първия видео поток от RRM инструмент“, казва Джъстин Касиди в ексклузивно задълбочено интервю за Space Magazine. Касиди е мениджър на RRM хардуер в центъра за космически полети на НАСА Годдард в Грийнбелт, Мериленд.
И екипът на RRM вече има планове да извърши още по-амбициозни последващи експерименти, започвайки веднага след това лято, включително силно очакваното прехвърляне на течности за симулиране на действително сателитно зареждане, което може да преобразува приложенията на роботиката в космоса - вижте подробности по-долу!
Всички роботизирани операции на гарата бяха дистанционно контролирани от полетните контролери от земята. Целта на дистанционното управление и роботиката е да освободят човешкия екипаж на МКС, така че те да могат да работят върху други важни дейности и да провеждат научни експерименти, изискващи човешка мисъл и намеса на място.
В рамките на тридневен период от 7 до 9 март инженерите извършиха съвместни операции между експеримента на НАСА за робот за зареждане с гориво (RRM) и робот „майстора“ на Канадската космическа агенция (CSA) - робота Dextre. Dextre официално е наречен SPDM или Dexterous Manipulator със специална цел.
През първия ден роботизираните оператори на Земята дистанционно маневрират 12-футовия (3,7 метра) Dextre „майстор“ на експеримента RRM, използвайки канадската вградена роботска ръка (SSRMS) на космическата станция.
„Ръката“ на Dextre - технически известна като „OTCM“ - след това хвана и инспектира три различни специализирани сателитни работни инструменти, поместени в RRM модула. Изчерпателните механични и електрически оценки на инструмента за предпазна капачка, инструмента за манипулиране на жици и завивки и многофункционалния инструмент установяват, че и трите инструмента функционират перфектно.
„Нашите екипи механично привързаха„ ръката “на канадския робот„ Dextre “върху инструмента за предпазна капачка RRM (SCT). RRM SCT е първата в орбита единица, която използва видео способността на Dextre OTCM ръка ”, обясни Касиди.
„В началото на работа с инструменти контролерите на мисията механично задвижват електрическия пъп OTCM напред, за да го свържат с интегрираната електронна кутия на SCT. Когато захранването беше приложено към този интерфейс, нашият екип успя да види, че на телевизорите с голям екран на Годард - "първият светлинен" видеоклип на SCT показва кадър на инструмента в отсека за съхранение на RRM (виж снимката).
„Нашият екип избухна от„ Да! “ да приветствам тази успешна каса за електрическа функционална система. "
След това Dextre изпълни различни задачи, насочени към тестване на това колко добре могат да бъдат манипулирани различни представителни газови фитинги, клапани, проводници и уплътнения, разположени от външната страна на модула RRM. Той пусна предпазни брави и внимателно преряза два изключително тънки сателитни брави - направени от стомана - и с диаметър само 20 хилядни от инча (0,5 милиметра) в диаметър.
„Събитието за рязане на тел продължи само няколко минути. Но и двете задачи за рязане на тел отнеха приблизително 6 часа координирани, безопасни роботизирани операции. Заключващият проводник е бил пренасочен, усукан и завързан на земята в интерфейса на капачката на околната среда и Т-клапана преди полета “, каза Касиди.
Това упражнение за RRM представлява първият път, когато роботът Dextre е използван за технологичен проект за научноизследователска и развойна дейност на МКС, значително разширяване на възможностите му извън тези на роботизираното поддържане на масивния орбитален пост.
Видео надпис: Роботната мисия за зареждане на Dextre: Ден 2. Вторият ден от най-взискателната мисия на Dextre приключи успешно на 8 март 2012 г., когато роботизираният майстор изпълни своите три задачи. Кредит: НАСА / CSA
Общо трите дни на операция отнеха около 43 часа и продължиха малко по-бързо от очакваното, тъй като бяха толкова близки до номиналните, колкото можеше да се очаква.
„Дните 1 и 2 продължиха около 18 часа“, казва Чарлз Бейкън, ръководител / системен инженер на RRM от НАСА Годард, пред Space Magazine. „Ден 3 продължи около 7 часа, тъй като приключихме всички задачи рано. И трите дни бяха базирани 18 часа, като екипът работи на две смени. Така че времето беше според очакванията и всъщност малко по-добро, тъй като завършихме рано в последния ден. "
„През последните няколко месеца нашият екип подготвя сцената за демонстрации на RRM в орбита“, каза ми Касиди. „Точно като театрална продукция, ние имаме много инженери зад кулисите, които предоставиха подкрепа за развитие и продължават да бъдат част от операциите на RBM в орбита.“
„На всеки етап от RRM - от подготовката, доставката, инсталирането и сега операциите - се изумявам от огромните усилия, които много различни екипи допринесоха за това RRM да се случи. Офисът за обслужване на сателитни възможности в Центъра за космически полети на Госдард на НАСА се обедини с Космически център Джонсън, Космически център Кенеди (KSC), Център за космически полети Маршал и Контролен център на Канадската космическа агенция в Св. Хуберт, Квебек, за да превърне RRM в реалност. "
„Успехът на операциите по RRM досега на Международната космическа станция (ISS), използващи Dextre, е свидетелство за върховите постижения на много организации и партньори на НАСА“, обясни Касиди.
Тридневната „Задача за отстраняване на газови фитинги“ беше първоначална симулация за практикуване на техники, които са от съществено значение за роботите за фиксиране на неизправно функциониращите спътници и зареждането с други номинално работещи спътници, за да се удължи, за да се удължи живота на техните експлоатационни характеристики за няколко години.
Наземните техници използват арматурата и клапаните, за да заредят всички основни течности, газове и горива в резервоарите за съхранение на спътници преди изстрелването им, които след това са запечатани, покрити и обикновено никога не могат да бъдат достъпни отново.
„Въздействието на космическата станция като полезно изпитателно легло не може да бъде преувеличено“, казва Франк Чеполина, асоцииран директор на Службата за сателитни възможности за обслужване (SSCO) в Центъра за космически полети Goddard на NASA в Greenbelt, Md.
„Новите технологии за обслужване на сателит ще бъдат демонстрирани в реална космическа среда в рамките на месеци, а не години. Това е огромно. Той представлява реален напредък в развитието на космическите технологии. "
Още четири предстоящи RRM експеримента, поставени за тази година, ще демонстрират способността на дистанционно управляван робот да премахва бариерите и да зарежда празни сателитни резервоари за газ в космоса, като по този начин спестява скъп хардуер от преждевременно присъединяване към орбиталния боклук.
Времето на бъдещите RRM операции може да бъде предизвикателно и зависи от наличието на Dextre и SSRMS рамото, които също са силно резервирани за много други текущи операции на МКС, като космически пътеки, дейности по поддръжка и научни експерименти, както и за акостиране и / или разтоварване на постоянно поток от критични кораби за доставяне на товари като Progress, ATV, HTV, Dragon и Cygnus.
Гъвкавостта е ключова за всички операции на МКС. И въпреки че екипажът на гарата не е ангажиран с RRM, техните дейности може да са.
„Докато самият екипаж не разчита на Dextre за своите операции, Dextre ops може косвено да повлияе на това, което екипажът може или не може“, каза ми Бейкън. „Например, по време на нашите RRM операции екипажът не може да извършва определени физически упражнения, тъй като това движение може да повлияе на движението на Dextre.“
Ето списък на предстоящи операции с RRM - чакащи ограничения по график на МКС:
* Зареждане с гориво (лято 2012 г.) - След като Dextre отвори горивен клапан, който е подобен на често използваните днес в спътниците, той ще прехвърли течен етанол в него чрез сложен роботизиран маркуч за зареждане с гориво.
* Манипулация на термично одеяло (TBD 2012) - Dextre ще практикува отрязване на термо одеяло и прегъване обратно термично одеяло, за да разкрие съдържанието под него.
* Отстраняване на винт (закопчалка) (TBD 2012) - Dextre ще роботно развие сателитни болтове (крепежни елементи).
* Отстраняване на електрически капачки (TBD 2012) - Dextre ще премахне капачките, които обикновено покриват електрическия контакт на сателита.
RRM беше пренесен на орбита вътре в товарния залив на Space Shuttle Atlantis през юли 2011 г. по време на последната мисия на совалките (STS-135) на тригодишната програма на совалката на НАСА и след това беше монтиран на външна работна платформа на опорната система на МКС от космонавтите на космонавти. Проектът е съвместно усилие между НАСА и CSA.
„В това е успехът. С RRM ние наистина проправяме пътя за бъдещо роботизирано проучване и спътниково обслужване “, заключи Касиди.
…….
24 март (съб.): Безплатна лекция от Кен Кремер в Астрономическата асоциация в Ню Джърси, Държавен парк Voorhees, Ню Джърси, в 20:30. Тема: Атлантида, програма за приключване на края на Америка, RRM, Orion, SpaceX, CST-100 и бъдещето на НАСА Човешки и роботизиран космически полет
