Pasukan gabungan jurutera Amerika dan Kanada telah mengambil langkah pertama yang besar dengan berjaya menerapkan penyelidikan robotik baru yang pertama dilakukan di Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) untuk akhirnya memperbaiki dan mengisi bahan bakar satelit ruang angkasa yang mengorbit bernilai tinggi , dan yang berpotensi untuk suatu hari menghasilkan penjimatan kos berbilion dolar untuk sektor ruang angkasa pemerintah dan komersial.
Penyelidik gembira dari kedua-dua negara menjerit "Ya !!!" - setelah berjaya menggunakan eksperimen Robot Refueling Mission (RRM) - tersekat di luar ISS - sebagai tempat ujian teknologi untuk menunjukkan bahawa robot yang dikendalikan dari jarak jauh dalam ruang vakum dapat menyelesaikan tugas kerja yang rumit yang memerlukan kawalan gerakan yang sangat tepat. Eksperimen robotik revolusioner dapat memperpanjang jangka hayat penggunaan satelit yang sudah ada di orbit Bumi yang bahkan tidak pernah dimaksudkan untuk dikerjakan.
"Setelah mendedikasikan masa profesional dan peribadi selama berbulan-bulan untuk RRM, itu adalah emosi yang sangat menggembirakan dan jaminan bagi saya untuk melihat aliran video pertama dari alat RRM," kata Justin Cassidy dalam wawancara mendalam eksklusif dengan Space Magazine. Cassidy adalah Pengurus Perkakasan RRM di NASA Goddard Spaceflight Center di Greenbelt, Maryland.
Dan pasukan RRM sudah mempunyai rancangan untuk melakukan percubaan yang lebih bercita-cita tinggi bermula pada musim panas ini, termasuk pemindahan cecair yang sangat dinanti-nantikan untuk mensimulasikan pengisian bahan bakar satelit yang sebenarnya yang dapat mengubah bentuk aplikasi robotik di angkasa - lihat perincian di bawah!
Semua operasi robot di stesen dikawal dari jauh oleh pengawal penerbangan dari darat. Tujuan kawalan jauh dan robotik adalah untuk membebaskan kru manusia ISS supaya mereka dapat melakukan aktiviti penting lain dan melakukan eksperimen sains yang memerlukan pemikiran dan campur tangan manusia di tempat.
Dalam jangka masa tiga hari dari 7 hingga 9 Mac, jurutera melakukan operasi bersama antara eksperimen Robot Refueling Mission (RRM) NASA dan robot "tukang tangan" Badan Angkasa Kanada (CSA) - robot Dextre. Dextre secara rasmi digelar SPDM atau Manipulator Dexterous Tujuan Khusus.
Pada hari pertama, pengendali robot di Bumi secara jarak jauh menggerakkan Dextre "handyman" sepanjang 12 kaki (3.7 meter) ke eksperimen RRM menggunakan lengan robotik buatan angkasa (SSRMS) stesen angkasa itu.
"Tangan" Dextre - secara teknis dikenal sebagai "OTCM" - kemudian menggenggam dan memeriksa tiga alat kerja satelit khusus yang berlokasi di dalam unit RRM. Penilaian mekanikal dan elektrikal Keselamatan Alat Cap Keselamatan, Alat Pemotong Kawat dan Selimut, dan Alat Multifungsi mendapati ketiga-tiga alat berfungsi dengan sempurna.
"Pasukan kami secara mekanik mengaitkan" tangan "robot Kanada" Dextre "ke RRM Safety Cap Tool (SCT). RRM SCT adalah unit orbit pertama yang menggunakan kemampuan video tangan Dextre OTCM, ”jelas Cassidy.
"Pada awal operasi alat, pengawal misi secara mekanik mendorong umbilik elektrik OTCM ke depan untuk memasangkannya dengan kotak elektronik terpadu SCT. Ketika kekuatan digunakan pada antara muka itu, pasukan kami dapat melihatnya di TV layar besar Goddard - video "cahaya pertama" SCT menunjukkan tembakan alat dalam ruang penyimpanan RRM (lihat foto).
"Tim kami menjerit dari" Yeah! " untuk memuji sistem operasi elektrik yang berjaya ini. "
Dextre kemudian melaksanakan pelbagai tugas yang bertujuan untuk menguji seberapa baik pelbagai alat kelengkapan gas, injap, wayar dan meterai yang terletak di luar modul RRM dapat dimanipulasi. Ia melepaskan kunci pelancaran keselamatan dan memotong dua wayar kunci satelit yang sangat tipis - terbuat dari keluli - dan berukuran hanya 20 ribu inci (0,5 milimeter) diameter.
"Acara memotong wayar hanya beberapa minit. Tetapi kedua-dua tugas memotong wayar ini memakan masa sekitar 6 jam operasi robotik yang selamat dan terkoordinasi. Kawat kunci telah disalurkan, dipintal dan diikat di tanah di antara muka Ambient Cap dan T-Valve sebelum penerbangan, ”kata Cassidy.
Latihan RRM ini mewakili pertama kalinya robot Dextre digunakan untuk projek penyelidikan dan pengembangan teknologi di ISS, pengembangan keupayaannya melebihi kemampuan penyelenggaraan robotik di pos besar yang mengorbit.
Kapsyen Video: Misi Pengisian Bahan Bakar Robotik Dextre: Hari 2. Hari kedua misi Dextre yang paling menuntut berjaya dilengkapkan pada 8 Mac 2012 ketika tukang robot itu menyelesaikan tiga tugasnya. Kredit: NASA / CSA
Keseluruhan operasi selama tiga hari memakan masa sekitar 43 jam, dan berjalan lebih cepat dari yang diharapkan kerana mereka hampir mendekati nominal seperti yang diharapkan.
"Hari 1 dan 2 berlangsung sekitar 18 jam," kata Charles Bacon, Jurutera Ketua / Sistem Operasi RRM di NASA Goddard, kepada Space Magazine. “Hari ke-3 berjalan lebih kurang 7 jam sejak kami menyelesaikan semua tugas lebih awal. Semua tiga hari berdasarkan 18 jam, dengan pasukan bekerja dalam dua shift. Jadi masanya seperti yang diharapkan, dan sebenarnya sedikit lebih baik kerana kami selesai awal hari terakhir. "
"Selama beberapa bulan terakhir, pasukan kami telah mengatur pentas demonstrasi on-orbit RRM," kata Cassidy kepada saya. "Sama seperti produksi teater, kami mempunyai banyak jurutera di belakang tabir yang telah memberikan sokongan pembangunan dan terus menjadi sebahagian daripada operasi RRM di orbit."
"Pada setiap tahap RRM - dari persiapan, pengiriman, pemasangan dan sekarang operasi - saya terkejut dengan usaha besar yang telah disumbangkan oleh banyak pasukan untuk mewujudkan RRM. Pejabat Keupayaan Servis Satelit di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA bekerjasama dengan Johnson Space Center, Kennedy Space Center (KSC), Marshall Space Flight Center dan pusat kawalan Badan Angkasa Kanada di St. Hubert, Quebec untuk menjadikan RRM menjadi kenyataan. "
"Kejayaan operasi RRM setakat ini di Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) menggunakan Dextre adalah bukti kecemerlangan banyak organisasi dan rakan NASA," jelas Cassidy.
Tiga hari "Tugas Penghapusan Kelengkapan Gas" adalah simulasi awal untuk mempraktikkan teknik-teknik yang penting untuk memperbaiki satelit yang tidak berfungsi dan mengisi bahan bakar dengan satelit yang beroperasi secara nominal untuk diperluas untuk diharapkan dapat memperpanjang jangka hayat prestasi mereka selama beberapa tahun.
Juruteknik berasaskan tanah menggunakan alat kelengkapan dan injap untuk memasukkan semua cecair, gas dan bahan api penting ke dalam tangki simpanan satelit sebelum dilancarkan dan yang kemudiannya ditutup, ditutup dan biasanya tidak dapat diakses lagi.
"Kesan stesen angkasa sebagai tempat uji teknologi yang berguna tidak dapat dilebih-lebihkan," kata Frank Cepollina, pengarah bersekutu Pejabat Kemampuan Servis Satelit (SSCO) di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Md.
"Teknologi servis satelit segar akan ditunjukkan dalam lingkungan ruang nyata dalam beberapa bulan dan bukannya bertahun-tahun. Ini sangat besar. Ini mewakili kemajuan nyata dalam kemajuan teknologi ruang angkasa. "
Empat lagi eksperimen RRM yang akan ditetapkan untuk sementara waktu tahun ini akan menunjukkan kemampuan robot kawalan jauh untuk menghilangkan halangan dan mengisi semula tangki gas satelit kosong di angkasa sehingga dapat menjimatkan perkakasan mahal daripada memasuki premis sampah orbit.
Masa operasi RRM masa depan boleh mencabar dan bergantung pada ketersediaan Dextre dan lengan SSRMS yang juga banyak dipesan untuk banyak operasi ISS lain yang sedang berjalan seperti jalan angkasa, aktiviti penyelenggaraan dan eksperimen sains serta berlabuh dan / atau memunggah aliran kapal bekalan kargo kritikal seperti Progress, ATV, HTV, Dragon dan Cygnus.
Fleksibiliti adalah kunci untuk semua operasi ISS. Dan walaupun kru stesen tidak terlibat dengan RRM, aktiviti mereka mungkin.
"Walaupun kru itu sendiri tidak bergantung pada Dextre untuk operasi mereka, operasi Dextre secara tidak langsung dapat mempengaruhi apa yang boleh atau tidak dapat dilakukan oleh kru," kata Bacon kepada saya. "Sebagai contoh, semasa operasi RRM kami, kru tidak dapat melakukan aktiviti latihan fizikal tertentu kerana bagaimana gerakan itu dapat mempengaruhi pergerakan Dextre."
Berikut adalah senarai operasi RRM yang akan datang - menunggu had ISS:
* Pengisian Bahan Bakar (musim panas 2012) - Setelah Dextre membuka injap bahan bakar yang serupa dengan yang biasa digunakan pada satelit hari ini, ia akan memindahkan etanol cair ke dalamnya melalui selang pengisian robotik yang canggih.
* Manipulasi Selimut Termal (TBD 2012) - Dextre akan berlatih memotong pita selimut termal dan melipat kembali selimut termal untuk menampakkan kandungan di bawahnya.
* Pembuangan Skru (Pengikat) (TBD 2012) - Dextre akan melepaskan baut satelit (pengikat) secara robotik.
* Penyingkiran Cap Elektrik (TBD 2012) - Dextre akan melepaskan penutup yang biasanya menutupi bekas elektrik satelit.
RRM dibawa ke orbit di dalam teluk kargo Space Shuttle Atlantis pada bulan Julai 2011 pada misi ulang-alik terakhir (STS-135) program ulang-alik selama tiga dekad NASA dan kemudian dipasang di platform kerja luaran pada kekuda tulang belakang ISS oleh angkasawan yang berjalan di angkasa lepas. Projek ini adalah usaha bersama antara NASA dan CSA.
“Inilah kejayaan sebenarnya. Dengan RRM, kami benar-benar membuka jalan untuk penerokaan robot dan perkhidmatan satelit masa depan, ”kata Cassidy menyimpulkan.
…….
24 Mac (Sabtu): Ceramah Percuma oleh Ken Kremer di Persatuan Astronomi New Jersey, Taman Negeri Voorhees, NJ pada pukul 830 malam. Topik: Atlantis, Program Ulang Tahun Akhir Amerika, RRM, Orion, SpaceX, CST-100 dan Masa Depan Penerbangan Luar Angkasa Manusia & Robotik NASA
