Dextre начинает подготовку для тестирования роботизированной заправки космических кораблей. Перевод с NSF.
от Криса Бергина 13 августа 2019 года
Канадский космический робот Dextre выполняет задачи, направленные на поиск решений, позволяющих автоматизировать заправку космического корабля. «Миссия 3» по роботизированной заправке (RRM3) продолжает два предыдущих испытания, которые оценивают методы улучшения возможностей обслуживания спутников и позволяют проводить длительные исследования в дальнем космосе.
RRM - это полезная нагрузка МКС, разработанная Управлением по обслуживанию спутников (SSCO) в Центре космических полетов имени Годдарда (GSFC) НАСА - той же командой, которая управляла очень сложными миссиями по обслуживанию космического телескопа Хаббла (HST) через космический челнок. Он предназначен,среди прочих целей, для тестирования процедур дозаправки спутников в космосе.
RRM1 был запущен на STS-135 еще в июле 2011 года, и Dextre продемонстрировал свои возможности, используя множество инструментов для достижения целей, которые будут использоваться в будущих миссиях. Эта первая серия тестов была завершена в начале 2013 года и считается успешной, проложив путь к RRM2 в 2015 году.
RRM3 - запущенный на SpaceX Dragon во время CRS-16 - основан на тех ранних этапах демонстрации технологии МКС, на которых тестировались инструменты, технологии и методы для заправки и ремонта спутников на орбите.
Продолжительности жизни спутника, среди прочего, определяется запасами топлива на борту - или расходными материалами - необходимыми для обслуживания аппарата. Как только у них кончится топливо, они могут потерять способность поддержания необходимого положения в космосе и стать бесполезными для клиента. Охлаждающая жидкость для термического кондиционирования бортового оборудования также является ограничивающим расходным материалом.
В настоящее время нет возможности пополнять такие расходники. Программа RRM стремится изменить эту парадигму.
RRM3 основывается на первых двух этапах демонстрации технологий, на которых тестировались инструменты, технологии и методы для дозаправки и ремонта спутников на орбите. RRM3 расширит эти возможности, включив в них технологии, необходимые для хранения и переноса очень холодных криогенных жидкостей.
Основные задачи испытаний включают демонстрацию методов, необходимых для выполнения переноса охлажденного жидкого метана в условиях микрогравитации и хранения массы криогенной жидкости в течение длительного времени (> 3 месяцев) посредством нулевого выкипания.
У RRM3 также будут второстепенные задачи, такие как демонстрация и проверка компактного тепловизора. CTI - это инструмент, который использует доступное пространство на RRM3 для наблюдения Земли, обнаружения дыма и пожаров, а также для контроля урожая.
В разделе RRM3 «Дополнительные задачи» перечислены также «Полные задачи машинного зрения», представляющие собой оценку опознавательных знаков (декалей) в космосе с уникальными шаблонами, которые улучшают алгоритмы машинного зрения и помогают в автономном сближении и позиционировании инструмента.
Предыдущие испытания RRM ставили перед собой задачу использовать множество инструментов на конце одного из плеч Dextre. Для RRM3 эти инструменты второго поколения были разработаны на основе оперативных уроков, извлеченных из Фазы 1 и 2 RRM, и уникальных требований миссии RRM3.
Будут использованы три инструмента. «Робот 2 для визуального осмотра» (VIPIR2) - роботизированная камера для осмотра, используемая для визуальной проверки ввода и размещения криогенного (гибкого трубопровода) транспортного шланга (CTH) в приемный резервуар.
Инструмент для криогенного обслуживания (CST) - роботизированный инструмент с регулируемыми роликами, используемый для захвата гибкого шланга для перекачки криогена и его установки в топливный канал.
Многофункциональный инструмент 2 (MFT2) - инструмент с двойным поворотным приводом - будет использоваться для подключения нестандартных адаптеров шлангов к дружественным для робота загрузочным отверстиям.
Операции будут контролироваться с земли, а роботизированные операции RRM3 будут сосредоточены на заключительном этапе подключения, герметизации и управления шлангами, необходимыми для обеспечения криогенной передачи топлива на орбиту.
С момента запуска в декабре 2018 года RRM3 продемонстрировала первое в мире долговременное хранение криогенной жидкости при нулевом выкипании, успешно сохранив криогенную жидкость в течение четырех месяцев на станции до апрельской вентиляционной операции.
Внутри модуля RRM3 находится исходный резервуар, представляющий запас для обслуживаемого космического корабля, и приемный резервуар, имитирующий космический корабль с пустым криогенным резервуаром.
Контролируемый визуально-проверяемым гибким-роботом 2 (VIPIR2) - современной роботизированной камерой - Dextre будет располагать инструменты для перекачки жидкого метана из исходного резервуара.
В то время как коммерческие применения для продления срока службы дорогих космических аппаратов, на которых заканчиваются расходные материалы, очевидны, Канадское космическое агентство (CSA) также ссылается на использование технологии для исследования дальнего космоса.
Эксперимент включает в себя демонстрацию нулевого выкипания для хранения расходных материалов.
42-литровая система подачи жидкого метана RRM3 использует активное охлаждение, криокулеры и усовершенствованную многослойную изоляцию для балансировки температур.
RRM3 успешно хранил жидкий метан в течение четырех месяцев без выкипания, демонстрируя систему, которая значительно снизит потери жидкости и устранит необходимость в негабаритных резервуарах и дополнительном топливе.
Оригинал:
https://www.nasaspaceflight.com/2019/08/dextre-rrm3-tasks-test-robotic-refueling-spacecraft/
