Ameerika ja Kanada inseneride ühendatud meeskond on astunud suure esimese sammu edasi, rakendades edukalt Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) pardal läbi viidud uusi omalaadseid robootikauuringuid, et võimaldada kosmosesatelliitide orbiidil orbiidil liikuvate suure väärtusega materjalide võimalikku parandamist ja tankimist. , ning millel on potentsiaal ühe päevaga tuua kokku miljardeid dollareid kulude kokkuhoidu valitsuse ja äriruumide jaoks.
Mõlema riigi rõõmsameelsed teadlased hüüdsid “Jah !!!” - pärast roboti tankimismissiooni (RRM) eksperimendi edukat kasutamist - poltidega ISS-ist välja - kui tehnoloogia katsealust, et näidata, et kosmoses vaakumis asuv kaugjuhtimisega robot suudab täita delikaatsed tööülesanded, mis nõuavad äärmiselt täpset liikumise juhtimist. Revolutsiooniline robootikakatse võiks pikendada Maa orbiidil olevate satelliitide kasutatavat eluiga, mille jaoks polnud kunagi ette nähtud isegi tööd.
„Pärast mitmekuulise professionaalse ja isikliku aja pühendamist RRM-ile oli see mulle suureks emotsionaalseks tormaks ja kinnituseks, et nägin RRM-i tööriista esimest videovoogu,” ütles Justin Cassidy eksklusiivses põhjalikus intervjuus ajakirjale Space Magazine. Cassidy on RRMi riistvarajuht NASA Goddardi kosmoselennukeskuses Greenbeltis Marylandis.
Ja RRM-i meeskonnal on juba plaanis juba sel suvel algavate katsete jaoks veelgi ambitsioonikamad järelmeetmed, sealhulgas väga oodatud vedelike ülekandmine, et simuleerida tegelikku satelliidi tankimist, mis võiks ruumis robootikarakendusi ümber kujundada - vaadake üksikasju allpool!
Kõiki jaama robotitoiminguid juhtisid lennujuhid maapinnast kaugjuhtimisega. Kaugjuhtimispuldi ja robootika eesmärk on vabastada ISS-i meeskond, et nad saaksid töötada muude oluliste tegevuste kallal ja viia läbi teaduskatseid, mis nõuavad kohapeal inimese mõtteid ja sekkumist.
Kolmepäevase ajavahemiku jooksul, 7. – 9. Märtsini, tegid insenerid NASA roboti tankimismissiooni (RRM) eksperimendi ja Kanada Kosmoseagentuuri (CSA) roboti „meistrimehe“ - Dextre'i roboti vahel ühiseid operatsioone. Dextre on ametlikult nimetatud SPDM või Special Purpose Dexterous Manipulator.
Esimesel päeval manööverdasid robotite operaatorid Maal kosmosejaama Kanada ehitatud robotkäe (SSRMS) abil kaugusega 12-jalga (3,7 meetrit) pikka Dextre'i “meistrimeest” RRM-i katsesse.
Dextre'i "käsi" - tehniliselt tuntud kui "OTCM" - haaras ja kontrollis seejärel kolme erinevat RRM-üksuses asuvat spetsiaalset satelliidi töövahendit. Turvakatte tööriista, traadilõikuri ja tekiga manipuleerimise tööriista ning multifunktsionaalse tööriista põhjalikul mehaanilisel ja elektrilisel hindamisel leiti, et kõik kolm tööriista toimisid laitmatult.
„Meie meeskonnad lukustasid Kanada„ Dextre ”roboti„ käe ”mehaaniliselt RRM turvakorgi tööriistale (SCT). RRM SCT on esimene orbiidil töötav seade, mis kasutab Dextre OTCM käe videovõimalust, “selgitas Cassidy.
“Tööriistatoimingute alguses ajasid missioonikontrolörid mehaaniliselt OTCMi nabanööri edasi, et ühendada see SCT integreeritud elektroonikakarbiga. Kui sellele liidesele toide lisati, nägi meie meeskond seda Goddardi suure ekraaniga telerites - SCT “esimene hele” video näitas tööriista kaadrit RRMi lahe ääres (vt fotot).
“Meie meeskond hakkas karjuma teemal“ Jah! ” kiita seda edukat elektrilise funktsionaalse süsteemi kontrollimist. ”
Seejärel viis Dextre läbi mitmesuguseid ülesandeid, mille eesmärk oli katsetada, kui hästi on võimalik manipuleerida mitmesuguste RRM-mooduli välisküljel asuvate esinduslike gaasiliitmike, ventiilide, juhtmete ja tihenditega. See vabastas ohutuslukud ja lõikas hoolikalt välja kaks eriti õhukest - terasest - satelliitluku juhtmest, mille läbimõõt oli vaid 20 tuhandikku tollist (0,5 millimeetrit).
“Traadi lõikamise sündmus kestis vaid minuteid. Kuid mõlemal traadi lõikamisel kulus koordineeritud ja ohutute robotitoimingute jaoks umbes 6 tundi. Lukutraat oli enne lendu ümbritseva korgi ja T-Valve'i liidesel maa peal kokku keeratud, väänatud ja kinni seotud, ”ütles Cassidy.
See RRM-i õppus on esimene kord, kui Dextre'i robotit kasutati ISS-i tehnoloogia uurimis- ja arendusprojektis, mis suurendab märkimisväärselt tema võimeid, välja arvatud massiivse tiirleva eelpositsiooni robothooldus.
Video pealdis: Dextre'i robotkütuste tankimismissioon: 2. päev. Dextre'i kõige nõudlikuma missiooni teine päev suleti edukalt 8. märtsil 2012, kui robotitööstur tegi oma kolm ülesannet. Autor: NASA / CSA
Kokku võttis kolm toimingupäeva umbes 43 tundi ja kulges oodatust mõnevõrra kiiremini, kuna need olid nominaalsele väärtusele nii lähedal, kui võiks eeldada.
"Päevad 1 ja 2 kestsid umbes 18 tundi," ütles NASA Goddardi RRMi operatsioonide juht / süsteemide insener Charles Bacon kosmoseajakirjale. “3. päev kestis umbes 7 tundi, kuna lõpetasime kõik ülesanded varakult. Kõik kolm päeva olid algtasemel 18 tundi, meeskond töötas kahes vahetuses. Nii et aeg oli ootuspärane ja tegelikult pisut parem, kuna lõpetasime eelmisel päeval varakult. ”
“Viimased mitu kuud on meie meeskond seadnud aluse RRM-i orbiidil toimuvateks meeleavaldusteks,” rääkis Cassidy. "Nii nagu teatrilavastus, on ka meil kulisside taga palju insenere, kes on andnud arenguabi ja on jätkuvalt orbiidil olevate RRM-i operatsioonide osa."
„RRM-i igas etapis - alates ettevalmistamisest, tarnimisest, paigaldamisest ja nüüd toimingutest - hämmastavad mind tohutud pingutused, mida paljud erinevad meeskonnad on andnud oma panuse RRM-i toimimisse. NASA Goddardi kosmoselennukeskuse satelliitside teenindamise büroo tegi koostööd Johnsoni kosmosekeskuse, Kennedy kosmosekeskuse (KSC), Marshalli kosmoselennukeskuse ja Kanada kosmoseagentuuri juhtimiskeskusega St Hubertis, Quebecis, et muuta RRM reaalsuseks. ”
"RRM-i operatsioonide edu rahvusvahelises kosmosejaamas (ISS) Dextre'i abil on NASA paljude organisatsioonide ja partnerite tipptaseme tunnistus," selgitas Cassidy.
Kolmepäevane “Gaaside liitmike eemaldamise ülesanne” oli algne simulatsioon rikete satelliitide robotiliseks fikseerimiseks ja muul viisil nominaalselt töötavate satelliitide tankimiseks vajalike tehnikate harjutamiseks, et nende jõudlusaega loodetavasti mitmeks aastaks pikendada.
Maapealsed tehnikud kasutavad liitmikke ja ventiile kõigi oluliste vedelike, gaaside ja kütuste laadimiseks satelliidi hoiumahutitesse enne käivitamist ning need suletakse, kaetakse ja tavaliselt ei pääse neile enam kunagi juurde.
"Kosmosejaama mõju kui kasuliku tehnoloogia proovialust ei saa üle tähtsustada," ütleb NASA Goddardi kosmoselennukeskuse NASA Godbardi kosmoselennukeskuse satelliiditeeninduse võimekuse büroo (SSCO) asedirektor Frank Cepollina Md-s.
„Värskeid satelliitteenuseid pakkuvaid tehnoloogiaid demonstreeritakse reaalses kosmoses keskkonnas kuude, mitte aastate jooksul. See on tohutu. See esindab kosmosetehnoloogia edendamisel tõelist edu. "
Veel neli eelseisvat, selleks aastaks ette nähtud RRM-i katset näitavad kaugjuhitava roboti võimet eemaldada tõkked ja tankida kosmoses tühje satelliidimahuteid, säästes sellega kallist riistvara enneaegsest liitumisest orbiidi prügilaga.
Edaspidiste RRM-operatsioonide ajastus võib olla keeruline ja sõltub Dextre'i ja SSRMS-i käepärast, mis on samuti palju ette nähtud muudele käimasolevatele ISS-i toimingutele, nagu kosmoseteed, hooldustegevused ja teaduskatsed, samuti püsiva kai sildumine ja / või mahalaadimine kriitiliste kaubalaevade voog nagu näiteks Progress, ATV, HTV, Dragon ja Cygnus.
Paindlikkus on kõigi ISS-i toimingute võti. Ja kuigi jaama meeskond pole RRM-iga seotud, võib nende tegevus olla.
"Kuigi meeskond ise ei usalda oma toimingutes Dextre'i, võib Dextre'i operatsioon kaudselt mõjutada seda, mida meeskond saab või ei saa," rääkis Bacon. "Näiteks ei saa meeskond meie RRM-operatsioonide ajal teha teatud füüsilisi harjutusi, kuna see liikumine võib mõjutada Dextre'i liikumist."
Siin on nimekiri eelseisvatest RRM-toimingutest - kuni ISS-i ajakava piirangud:
* Tankimine (suvi 2012) - Pärast seda, kui Dextre avab tänapäeval satelliitidel tavaliselt kasutatavaga sarnase kütuseklapi, viib ta vedela etanooli keeruka robotkütusevooliku kaudu sinna.
* Termilise tekiga manipuleerimine (TBD 2012) - Dextre harjutab termilise teki lindi lahti lõikama ja termilise teki tagasi voltima, et selle all olev sisu paljastuks.
* Kruvide (kinnitusdetailide) eemaldamine (TBD 2012) - Dextre keerab satelliitpoldid (kinnitusdetailid) robotiliselt lahti.
* Elektrilise korgi eemaldamine (TBD 2012) - Dextre eemaldab korgid, mis tavaliselt katavad satelliidi elektripistiku.
RRM viidi NASA kolme aastakümne pikkuse süstikprogrammi viimase süstikuülesande (STS-135) kaudu orbiidile kosmosesüstiku Atlantis kaubalahe siseruumidesse 2011. aasta juulis ja paigaldas seejärel kosmosekäijatega astronaudid välisele tööplatvormile ISSi selgroo ristmikul. Projekt on NASA ja CSA ühine ettevõtmine.
„Just selles seisnebki edu. RRM-iga sillutame tõeliselt teed robotite edaspidiseks uurimiseks ja satelliitide teenindamiseks, “lõpetas Cassidy.
…….
24. märts (laupäev): Ken Kremeri tasuta loeng New Jersey astronoomiaühingus, Voorhees State Park, NJ, kell 830. Teema: Atlantis, programmi Americas Shuttle End lõpp, RRM, Orion, SpaceX, CST-100 ja NASA tulevik inimese ja robotite kosmoselennul
