ทีมรวมของวิศวกรชาวอเมริกันและแคนาดาได้ก้าวไปข้างหน้าเป็นก้าวแรกโดยประสบความสำเร็จในการนำการวิจัยหุ่นยนต์ตัวใหม่ที่ได้รับการพัฒนาบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ไปสู่การซ่อมแซมในที่สุดและเติมเชื้อเพลิงดาวเทียมที่มีมูลค่าสูง และมีศักยภาพที่จะนำไปสู่การประหยัดต้นทุนหลายพันล้านดอลลาร์ต่อวันสำหรับภาครัฐและพื้นที่เชิงพาณิชย์
นักวิจัยที่ร่าเริงจากทั้งสองประเทศตะโกนว่า“ ใช่ !!!” - หลังจากประสบความสำเร็จในการใช้การทดลองการเติมด้วยภารกิจหุ่นยนต์ (RRM) - ติดตั้งนอกระบบ ISS- เป็นเตียงทดสอบเทคโนโลยีเพื่อแสดงให้เห็นว่าหุ่นยนต์ที่ควบคุมจากระยะไกลในสูญญากาศของพื้นที่สามารถทำงานที่ละเอียดอ่อนได้อย่างแม่นยำ การทดลองหุ่นยนต์ปฏิวัติสามารถยืดอายุการใช้งานของดาวเทียมที่มีอยู่ในวงโคจรของโลกซึ่งไม่เคยมีความตั้งใจที่จะใช้งานมาก่อน
จัสตินแคสสิดี้กล่าวในการสัมภาษณ์เชิงลึกกับนิตยสาร Space นิตยสารกล่าวว่า“ หลังจากอุทิศเวลาเป็นเวลาหลายเดือนในการทำงานให้กับ RRM มันเป็นความตื่นเต้นทางอารมณ์และความมั่นใจสำหรับฉันในการดูวิดีโอสตรีมแรกจากเครื่องมือ RRM” Justin Cassidy กล่าว Cassidy เป็นผู้จัดการฮาร์ดแวร์ของ RRM ที่ NASA Goddard Spaceflight Center ใน Greenbelt รัฐแมริแลนด์
และทีม RRM ได้วางแผนที่จะดำเนินการตามการทดลองที่มีความทะเยอทะยานมากขึ้นโดยเริ่มต้นในช่วงฤดูร้อนนี้รวมถึงการถ่ายโอนของเหลวที่คาดการณ์ไว้สูงเพื่อจำลองการเติมเชื้อเพลิงดาวเทียมที่สามารถแปลงแอปพลิเคชั่นหุ่นยนต์ในอวกาศได้
ปฏิบัติการหุ่นยนต์ทั้งหมดที่สถานีถูกควบคุมจากระยะไกลโดยผู้ควบคุมการบินจากพื้นดิน จุดประสงค์ของการควบคุมระยะไกลและหุ่นยนต์คือการเพิ่มทีมงานมนุษย์ของสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อให้พวกเขาสามารถทำงานในกิจกรรมที่สำคัญอื่น ๆ และดำเนินการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ต้องการความคิดและการแทรกแซงของมนุษย์ในพื้นที่ทำงาน
ในช่วงระยะเวลาสามวันตั้งแต่วันที่ 7 ถึง 9 มีนาคมวิศวกรทำการปฏิบัติการร่วมกันระหว่างการทดลองหุ่นยนต์เติมน้ำมัน (RRM) ของนาซ่ากับหุ่นยนต์“ handyman” ขององค์การอวกาศแคนาดา (CSA) - "หุ่นยนต์ Dextre" Dextre ได้รับการขนานนามอย่างเป็นทางการว่า SPDM หรือ Dexterous Dexterous Manipulator
ในวันแรกผู้ประกอบการหุ่นยนต์บนโลกระยะไกลทำการเคลื่อนย้าย“ handyman” ยาว Dextre ยาว 12 ฟุต (3.7 เมตร) ไปยังการทดลอง RRM โดยใช้แขนหุ่นยนต์ที่สร้างขึ้นในแคนาดา (SSRMS) ของสถานีอวกาศ
"มือ" ของ Dextre - ที่รู้จักกันในทางเทคนิคว่า "OTCM" - จากนั้นจับและตรวจสอบเครื่องมือทำงานดาวเทียมพิเศษสามแบบที่อยู่ภายในหน่วย RRM การประเมินทางกลไกและไฟฟ้าอย่างครอบคลุมของเครื่องมือความปลอดภัยหมวกเครื่องมือตัดลวดและผ้าห่มและเครื่องมือมัลติฟังก์ชั่นพบว่าเครื่องมือทั้งสามทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ
“ ทีมของเราใช้หุ่นยนต์“ มือ” ของหุ่นยนต์“ Dextre” ของแคนาดาลงบนเครื่องมือความปลอดภัย RRM (SCT) RRM SCT เป็นหน่วยแรกบนวงโคจรที่ใช้ความสามารถวิดีโอของมือ Dextre OTCM” Cassidy อธิบาย
“ ในช่วงเริ่มต้นของการใช้งานเครื่องมือผู้ควบคุมภารกิจผลักสายสะดือไฟฟ้าของ OTCM ไปข้างหน้าเพื่อผสมพันธุ์กับกล่องอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นส่วนประกอบของ SCT เมื่อนำพลังงานมาใช้กับอินเทอร์เฟซนั้นทีมงานของเราสามารถเห็นสิ่งนั้นบนทีวีจอใหญ่ของ Goddard - วิดีโอ "แสงแรก" ของ SCT แสดงให้เห็นภาพของเครื่องมือภายในช่องเก็บ RRM (ดูรูป)
“ ทีมงานของเราตะโกนออกมาจาก“ ใช่!” เพื่อยกย่องการชำระเงินระบบไฟฟ้าที่ใช้งานได้สำเร็จ”
จากนั้น Dextre ก็ทำหน้าที่หลายอย่างเพื่อทดสอบว่าอุปกรณ์แก๊สที่เป็นตัวแทน, วาล์ว, สายไฟและซีลที่อยู่ด้านนอกของโมดูล RRM นั้นสามารถจัดการได้ดีเพียงใด มันปล่อยตัวล็อคเพื่อความปลอดภัยและตัดสายล็อคดาวเทียมที่บางมากสองเส้นอย่างพิถีพิถัน - ทำจากเหล็ก - และวัดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 20 พันนิ้ว (0.5 มิลลิเมตร)
“ เหตุการณ์การตัดลวดใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที แต่งานตัดลวดทั้งสองใช้เวลาประมาณ 6 ชั่วโมงในการประสานงานกับหุ่นยนต์ที่ปลอดภัย ลวดล็อคได้รับการกำหนดเส้นทางบิดและผูกติดกับพื้นดินที่ส่วนต่อประสานของ Ambient Cap และ T-Valve ก่อนออกเดินทาง” Cassidy กล่าว
แบบฝึกหัด RRM นี้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกที่หุ่นยนต์ Dextre ถูกนำมาใช้สำหรับโครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีบนสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งเป็นการขยายขีดความสามารถที่สำคัญนอกเหนือจากการบำรุงรักษาหุ่นยนต์ของด่านหน้าขนาดใหญ่ที่กำลังโคจรอยู่
คำอธิบายวิดีโอ: ภารกิจเติมเชื้อเพลิงหุ่นยนต์ของ Dextre: วันที่ 2 วันที่สองของภารกิจที่เรียกร้องมากที่สุดของ Dextre เสร็จเรียบร้อยแล้วในวันที่ 8 มีนาคม 2012 เนื่องจากช่างซ่อมบำรุงหุ่นยนต์ทำงานที่ได้รับมอบหมายทั้งสามของเขาเสร็จแล้ว เครดิต: NASA / CSA
โดยรวมแล้วทั้งสามวันของการดำเนินการใช้เวลาประมาณ 43 ชั่วโมงและดำเนินการค่อนข้างเร็วกว่าที่คาดไว้เพราะใกล้เคียงกับที่ควรจะเป็น
“ วันที่ 1 และ 2 ทำงานประมาณ 18 ชั่วโมง” ชาร์ลส์เบคอนหัวหน้าฝ่ายปฏิบัติการ / วิศวกรระบบของ RRM ที่ NASA Goddard กล่าวกับนิตยสาร Space “ วันที่ 3 ใช้เวลาประมาณ 7 ชั่วโมงตั้งแต่เราทำงานเสร็จก่อนกำหนด ทั้งสามวันมีค่าพื้นฐาน 18 ชั่วโมงโดยทีมทำงานในสองกะ ดังนั้นเวลาจึงเป็นไปตามคาดและจริง ๆ แล้วก็ดีขึ้นเล็กน้อยตั้งแต่เราเสร็จก่อนวันสุดท้าย”
“ ในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมาทีมของเราได้ตั้งเวทีสำหรับการสาธิตการโคจรของ RRM” แคสสิดี้บอกกับฉัน “ เช่นเดียวกับการผลิตละครเรามีวิศวกรจำนวนมากที่อยู่เบื้องหลังซึ่งให้การสนับสนุนการพัฒนาและยังคงเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการ RRM แบบออน - โคจร”
“ ในแต่ละขั้นตอนของ RRM - ตั้งแต่การเตรียมการส่งมอบการติดตั้งและตอนนี้การดำเนินงาน - ฉันรู้สึกประหลาดใจกับความพยายามอันยิ่งใหญ่ที่ทีมหลากหลายมากมายได้มีส่วนทำให้ RRM เกิดขึ้น สำนักงานความสามารถในการให้บริการดาวเทียมที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าร่วมกับศูนย์อวกาศจอห์นสัน, ศูนย์อวกาศเคนเนดี (KSC), ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลและศูนย์ควบคุมองค์การอวกาศแคนาดาในเซนต์ฮิวเบิร์ต, ควิเบกเพื่อทำให้ RRM เป็นจริง”
“ ความสำเร็จของการปฏิบัติการ RRM จนถึงปัจจุบันบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) โดยใช้ Dextre เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความเป็นเลิศขององค์กรและพันธมิตรหลายแห่งของนาซ่า” Cassidy อธิบาย
งาน“ สามวันในการกำจัดก๊าซ” เป็นการจำลองเบื้องต้นเพื่อฝึกเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการซ่อมแซมดาวเทียมที่ผิดปกติและการเติมเชื้อเพลิงด้วยวิธีอื่น ๆ ในการใช้งานดาวเทียมในนามเพื่อขยายอายุการใช้งานของพวกเขาเป็นเวลาหลายปี
ช่างเทคนิคภาคพื้นดินใช้อุปกรณ์และวาล์วเพื่อบรรจุของเหลวก๊าซและเชื้อเพลิงที่จำเป็นทั้งหมดลงในถังเก็บดาวเทียมก่อนที่จะเปิดตัวซึ่งจะถูกผนึกปิดผนึกและไม่สามารถเข้าถึงได้ตามปกติ
“ ผลกระทบของสถานีอวกาศในฐานะที่เป็นเตียงทดสอบเทคโนโลยีที่มีประโยชน์นั้นไม่สามารถพูดเกินจริงได้” Frank Cepollina ผู้อำนวยการสำนักงานการบริการดาวเทียม (SSCO) ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลต์รัฐแมรี่แลนด์กล่าว
“ เทคโนโลยีการให้บริการดาวเทียมใหม่จะแสดงให้เห็นในสภาพพื้นที่จริงภายในไม่กี่เดือนแทนที่จะเป็นปี นี่มันใหญ่มาก มันแสดงถึงความก้าวหน้าที่แท้จริงในการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศ”
การทดลอง RRM ที่กำลังจะเกิดขึ้นอีกสี่ชุดที่ตั้งขึ้นในปีนี้จะแสดงให้เห็นถึงความสามารถของหุ่นยนต์ที่ควบคุมจากระยะไกลในการกำจัดสิ่งกีดขวางและเติมถังก๊าซดาวเทียมที่ว่างเปล่าในอวกาศเพื่อประหยัดฮาร์ดแวร์ราคาแพงจากการเข้าร่วม
ระยะเวลาของการปฏิบัติการ RRM ในอนาคตอาจมีความท้าทายและขึ้นอยู่กับความพร้อมใช้งานของ Dextre และแขน SSRMS ซึ่งมีการจองอย่างมากสำหรับการดำเนินงานสถานีอวกาศนานาชาติอื่น ๆ เช่นสถานีอวกาศกิจกรรมการบำรุงรักษาและการทดลองทางวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับ berthing และ / กระแสของเรือบรรทุกสินค้าที่สำคัญเช่น Progress, ATV, HTV, Dragon และ Cygnus
ความยืดหยุ่นเป็นกุญแจสำคัญในการดำเนินงานของสถานีอวกาศนานาชาติทั้งหมด และถึงแม้ว่าลูกเรือสถานีจะไม่เกี่ยวข้องกับ RRM กิจกรรมของพวกเขาอาจจะเป็น
“ ในขณะที่ลูกเรือไม่ได้พึ่งพา Dextre สำหรับการปฏิบัติการของพวกเขา แต่ Dextre ops สามารถส่งผลทางอ้อมต่อสิ่งที่ลูกเรือสามารถทำได้หรือไม่สามารถทำได้” เบคอนบอกฉัน “ ตัวอย่างเช่นระหว่างการปฏิบัติการ RRM ของเราลูกเรือไม่สามารถทำกิจกรรมการออกกำลังกายบางอย่างได้เนื่องจากการเคลื่อนไหวนั้นอาจส่งผลต่อการเคลื่อนไหวของ Dextre”
นี่คือรายการของการดำเนินงาน RRM ที่กำลังจะมาถึง - ข้อ จำกัด เรื่องกำหนดการของ ISS ที่รอดำเนินการ:
* การเติมเชื้อเพลิง (ฤดูร้อนปี 2012) - หลังจาก Dextre เปิดวาล์วเชื้อเพลิงที่คล้ายกับที่ใช้กันทั่วไปในดาวเทียมวันนี้มันจะถ่ายโอนเอทานอลเหลวลงไปในท่อน้ำมันเชื้อเพลิงที่ซับซ้อน
* การระบายความร้อนด้วยผ้าห่ม (TBD 2012) - Dextre จะฝึกการตัดเทปความร้อนและพับแผ่นระบายความร้อนกลับมาเพื่อแสดงเนื้อหาที่อยู่ด้านล่าง
* การถอดสกรู (ตัวยึด) (TBD 2012) - Dextre จะคลายเกลียวน็อตดาวเทียม (ตัวยึด) แบบหุ่นยนต์
* การถอดหมวกไฟฟ้า (TBD 2012) - Dextre จะลบหมวกที่โดยปกติจะครอบคลุมเต้ารับไฟฟ้าของดาวเทียม
RRM ถูกส่งไปยังวงโคจรภายในอ่าวสินค้าของ Space Shuttle Atlantis ระหว่างเดือนกรกฎาคม 2554 ในภารกิจสุดท้ายของกระสวยอวกาศ (STS-135) ของโปรแกรมกระสวยอวกาศนานสามทศวรรษของนาซ่าแล้วติดตั้งบนแท่นทำงานภายนอกบนโครงกระดูกสันหลัง ISS โดยนักบินอวกาศ spacewalking โครงการนี้เป็นความพยายามร่วมกันระหว่าง NASA และ CSA
“ นี่คือความสำเร็จที่เกิดขึ้น ด้วย RRM เรากำลังปูทางสำหรับการสำรวจหุ่นยนต์และการให้บริการดาวเทียมในอนาคตอย่างแท้จริง” แคสสิดี้กล่าวสรุป
…….
24 มีนาคม (วันเสาร์): การบรรยายฟรีโดย Ken Kremer ที่สมาคมดาราศาสตร์แห่งรัฐนิวเจอร์ซีย์ Voorhees State Park รัฐนิวเจอร์ซีย์เวลา 20.30 น. หัวข้อ: แอตแลนติสโครงการรถรับส่งแห่งอเมริกา, RRM, กลุ่มดาวนายพราน, SpaceX, CST-100 และอนาคตของ NASA Human & Robotic Spaceflight
