Объединенная команда американских и канадских инженеров сделала большой первый шаг вперед, успешно применив новые, уникальные в своем роде исследования в области робототехники, проведенные на борту Международной космической станции (МКС), для возможного ремонта и дозаправки космических спутников высокой ценности на орбите. и который может в один прекрасный день принести около миллиардов долларов экономии средств для правительства и коммерческих космических секторов.
Радостные исследователи из обеих стран кричали «Да!» - после успешного использования эксперимента Robotic Refueling (RRM) - на болтах за пределами МКС - в качестве технологического испытательного стенда, чтобы продемонстрировать, что робот с дистанционным управлением в космическом вакууме может выполнять деликатные рабочие задачи, требующие чрезвычайно точного управления движением. Революционный робототехнический эксперимент может продлить срок эксплуатации спутников, уже находящихся на околоземной орбите, над которыми никогда не планировалось работать.
«После того, как я посвятил много месяцев профессионального и личного времени RRM, я с большой эмоциональной радостью и уверенностью увидел первый видеопоток из инструмента RRM», - сказал Джастин Кэссиди в эксклюзивном подробном интервью Space Magazine. Кэссиди - менеджер по оборудованию RRM в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
И у команды RRM уже есть планы провести еще более амбициозные исследования экспериментов, которые начнутся уже этим летом, включая ожидаемую передачу жидкостей для имитации фактической заправки спутника, которая может преобразовать приложения для робототехники в космосе - подробности см. Ниже!
Все операции роботов на станции дистанционно контролировались диспетчерами с земли. Цель дистанционного управления и робототехники состоит в том, чтобы освободить человеческий экипаж МКС, чтобы он мог выполнять другие важные виды деятельности и проводить научные эксперименты, требующие человеческой мысли и вмешательства на месте.
В течение трехдневного периода с 7 по 9 марта инженеры выполняли совместные операции между экспериментом НАСА по роботизированной заправке (RRM) и роботизированным «разнорабочим» из Канадского космического агентства (CSA) - роботом Dextre. Dextre официально называется SPDM или Dexterous Manipulator специального назначения.
В первый день роботы-операторы на Земле дистанционно маневрировали «разнорабочим» Декстра длиной 12 футов (3,7 метра) в эксперименте RRM с использованием робота-манипулятора космической станции, построенного в Канаде (SSRMS).
«Рука» Декстра - технически известная как «ОТСМ» - затем схватила и проверила три различных специализированных спутниковых рабочих инструмента, размещенных внутри блока RRM. Всесторонние механические и электрические оценки инструмента защитного колпачка, инструмента для резки проволоки и манипуляции с одеялом и многофункционального инструмента показали, что все три инструмента функционируют идеально.
«Наши команды механически зафиксировали« руку »канадского робота« Dextre »на RRM Safety Cap Tool (SCT). RRM SCT является первым на орбите, который использует возможности видео руки Dextre OTCM », - пояснил Кэссиди.
«В начале работы с инструментами диспетчеры миссий механически приводили в движение электрический шланг OTCM, чтобы соединить его со встроенным электронным блоком SCT. Когда к этому интерфейсу было подано питание, наша команда смогла увидеть это на широкоэкранных телевизорах Годдарда - видео «первого света» SCT показало снимок инструмента в отсеке для хранения RRM (см. Фото).
«Наша команда разразилась криком« Да! » похвалить эту успешную проверку электрической функциональной системы ».
Затем Dextre выполнил различные задачи, направленные на проверку того, насколько хорошо можно манипулировать различными типичными газовыми фитингами, клапанами, проводами и уплотнениями, расположенными снаружи модуля RRM. Он выпустил защитные запуски и тщательно обрезал два чрезвычайно тонких провода спутниковых замков - из стали - и имел диаметр всего 20 тысячных дюйма (0,5 миллиметра).
«Событие резки проволоки длилось всего несколько минут. Но обе задачи резки проволоки заняли примерно 6 часов скоординированных, безопасных роботизированных операций. Перед стыковкой провод блокировки был проложен, скручен и привязан к земле на стыке крышки Ambient Cap и T-Valve », - сказал Кэссиди.
Это упражнение RRM представляет собой первый случай, когда робот Dextre был использован для научно-исследовательского и технологического проекта на МКС, что значительно расширило его возможности по сравнению с роботизированным обслуживанием массивного орбитального поста.
Подпись к видео: роботизированная заправочная миссия Dextre: день 2. Второй день самой сложной миссии Dextre успешно завершился 8 марта 2012 года, когда мастер-робот выполнил три поставленные задачи. Кредит: НАСА / CSA
В общей сложности три дня работы заняли около 43 часов и проходили несколько быстрее, чем ожидалось, потому что они были так близки к номинальным, как можно было ожидать.
«Дни 1 и 2 длились около 18 часов», - сказал Чарльз Бэкон, ведущий / системный инженер RRM в NASA Goddard, для журнала Space. «День 3 длился около 7 часов, так как мы выполнили все задания рано. Все три дня составляли 18 часов, команда работала в две смены. Таким образом, время было ожидаемым, и на самом деле немного лучше, так как мы закончили рано в последний день ».
«В течение последних нескольких месяцев наша команда готовила почву для демонстрации RRM на орбите», - сказал мне Кэссиди. «Как и в театральных постановках, у нас есть много закулисных инженеров, которые оказывали поддержку в разработке и продолжают участвовать в операциях RRM на орбите».
«На каждом этапе RRM - от подготовки, доставки, установки и до операций - я поражен огромными усилиями, которые многие разнообразные команды внесли в создание RRM. Управление по обслуживанию спутников в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА совместно с Космическим центром Джонсона, Космическим центром им. Кеннеди (KSC), Центром космических полетов им. Маршалла и центром управления Канадского космического агентства в Санкт-Хьюберте, Квебек, сделали RRM реальностью ».
«Успех операций RRM на сегодняшний день на Международной космической станции (МКС) с использованием Dextre является свидетельством превосходства многих организаций и партнеров НАСА», - пояснил Кэссиди.
Трехдневная «Задача по снятию газовой арматуры» была первоначальной симуляцией, на которой были отработаны методы, необходимые для робототехнической фиксации неисправных спутников и дозаправки других штатно работающих спутников, чтобы продлить срок их эксплуатации, надеемся, продлить срок их службы на несколько лет.
Наземные специалисты используют фитинги и клапаны для загрузки всех основных жидкостей, газов и топлива в резервуары-хранилища спутников перед запуском, которые затем герметизируются, закрываются и, как правило, никогда не используются снова.
«Воздействие космической станции как испытательного стенда полезной технологии невозможно переоценить», - говорит Фрэнк Цеполлина, заместитель директора Бюро по обслуживанию спутников (SSCO) в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
«Новые технологии спутникового обслуживания будут демонстрироваться в реальной космической среде в течение месяцев, а не лет. Это огромно. Это реальный прогресс в развитии космических технологий ».
Еще четыре предстоящих эксперимента RRM, ориентировочно назначенных на этот год, продемонстрируют способность робота с дистанционным управлением убирать барьеры и заправлять пустые спутниковые газовые баллоны в космосе, тем самым спасая дорогостоящее оборудование от преждевременного присоединения к орбитальной свалке.
Время будущих операций RRM может быть непростым и зависит от наличия Dextre и подразделения SSRMS, которые также сильно забронированы для многих других текущих операций МКС, таких как выход в открытый космос, техническое обслуживание и научные эксперименты, а также швартовка и / или разгрузка стационарной установки. поток критически важных грузовых кораблей, таких как Progress, ATV, HTV, Dragon и Cygnus.
Гибкость является ключом ко всем операциям на МКС. И хотя экипаж станции не связан с RRM, их действия могут быть.
«В то время как сама команда не полагается на Dextre в своих операциях, операции Dextre могут косвенно влиять на то, что команда может или не может делать», - сказал мне Бэкон. «Например, во время наших операций RRM экипаж не может выполнять определенные физические упражнения из-за того, как это движение может повлиять на движение Декстра».
Вот список предстоящих операций RRM - ожидающие ограничения графика ISS:
* Заправка топливом (лето 2012 г.) - после того, как Dextre откроет топливный клапан, который похож на те, которые обычно используются на спутниках сегодня, он будет передавать жидкий этанол в него через сложный роботизированный заправочный шланг.
* Манипуляции с тепловым одеялом (TBD 2012) - Dextre будет практиковаться в том, чтобы отрезать ленту теплового одеяла и сложить тепловое одеяло, чтобы раскрыть содержимое под ним.
* Удаление винтов (крепежных деталей) (TBD 2012) - Dextre будет автоматически откручивать сателлитные болты (крепежные элементы).
* Снятие электрической крышки (TBD 2012) - Dextre удалит крышки, которые обычно закрывают электрическую розетку спутника.
RRM был доставлен на орбиту внутри грузового отсека космического челнока «Атлантис» в июле 2011 года во время последнего полета шаттла (STS-135) трехлетней программы шаттла НАСА, а затем был установлен астронавтами в космосе на внешней рабочей платформе на магистральной ферме МКС. Проект является совместным усилием НАСА и CSA.
«В этом и заключается успех. С RRM мы действительно прокладываем путь для будущих исследований в области робототехники и обслуживания спутников », - заключил Кэссиди.
…….
24 марта (суббота): свободная лекция Кена Кремера в Астрономической ассоциации Нью-Джерси, Парк штата Вурхис, штат Нью-Джерси, в 8:30 вечера. Тема: «Атлантис», программа «Шаттл конца Америки», RRM, Orion, SpaceX, CST-100 и будущее НАСА «Человек и роботизированный космический полет»
