Uma equipe combinada de engenheiros norte-americanos e canadenses deu um grande primeiro passo em frente ao aplicar com sucesso novas pesquisas de robótica inéditas realizadas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) para o eventual reparo e reabastecimento de satélites espaciais orbitais de alto valor e com potencial para um dia gerar bilhões de dólares em economia de custos para os setores governamentais e de espaço comercial.
Alegres pesquisadores de ambas as nações gritaram "Sim !!!" - depois de usar com sucesso o experimento da Missão de Reabastecimento Robótico (RRM) - disparou para fora do ISS - como uma plataforma de teste de tecnologia para demonstrar que um robô controlado remotamente no vácuo do espaço poderia realizar tarefas de trabalho delicadas que exigem controle de movimento extremamente preciso. O experimento revolucionário da robótica poderia estender a vida útil dos satélites já em órbita terrestre que nunca foram planejados para serem trabalhados.
"Depois de dedicar muitos meses de tempo profissional e pessoal ao RRM, foi uma grande emoção e uma tranqüilidade para mim ver o primeiro fluxo de vídeo de uma ferramenta de RRM", disse Justin Cassidy em uma entrevista exclusiva e exclusiva da Space Magazine. Cassidy é gerente de hardware RRM no NASA Goddard Spaceflight Center, em Greenbelt, Maryland.
E a equipe do RRM já planeja realizar experimentos ainda mais ambiciosos a partir deste verão, incluindo a transferência altamente antecipada de fluidos para simular um reabastecimento de satélite real que pode transfigurar aplicações de robótica no espaço - veja detalhes abaixo!
Todas as operações robóticas na estação foram controladas remotamente por controladores de vôo do solo. O objetivo do controle remoto e da robótica é liberar a equipe humana da ISS para que eles possam trabalhar em outras atividades importantes e realizar experimentos científicos que exijam pensamento e intervenção humana no local.
Durante um período de três dias, de 7 a 9 de março, os engenheiros realizaram operações conjuntas entre o experimento da Missão de Reabastecimento Robótico da NASA (RRM) e o "faz-tudo" robótico da Agência Espacial Canadense (CSA) - o robô Dextre. Dextre é oficialmente chamado de SPDM ou Manipulador Destreza para Finalidades Especiais.
No primeiro dia, os operadores robóticos na Terra manobraram remotamente o "ajudante" Dextre de 12 pés (3,7 metros) de comprimento para o experimento RRM usando o braço robótico construído na estação espacial (SSRMS) do Canadá.
A "mão" de Dextre - tecnicamente conhecida como "OTCM" - então apreendeu e inspecionou três ferramentas de trabalho por satélite especializadas diferentes alojadas dentro da unidade RRM. Avaliações mecânicas e elétricas abrangentes da ferramenta Safety Cap Tool, da ferramenta de manipulação de cortador de fio e manta e da ferramenta multifuncional descobriram que as três ferramentas estavam funcionando perfeitamente.
"Nossas equipes prenderam mecanicamente a" mão "do robô canadense" Dextre "na RRM Safety Cap Tool (SCT). O RRM SCT é o primeiro em órbita a usar a capacidade de vídeo do ponteiro Dextre OTCM ”, explicou Cassidy.
"No início das operações da ferramenta, os controladores de missão dirigiam mecanicamente o umbilical elétrico do OTCM para a frente para acasalá-lo com a caixa eletrônica integral do SCT. Quando a energia foi aplicada a essa interface, nossa equipe pôde ver isso nas TVs de tela grande de Goddard - o vídeo da "primeira luz" da SCT mostrava uma foto da ferramenta dentro do compartimento de armazenamento de RRM (veja a foto).
"Nossa equipe começou a gritar" Sim! " para elogiar este bem-sucedido check-out do sistema funcional elétrico. ”
Dextre, em seguida, executou diversas tarefas destinadas a testar até que ponto uma variedade de acessórios, válvulas, fios e vedações de gás representativos localizados na parte externa do módulo RRM poderia ser manipulada. Ele lançou travas de lançamento de segurança e cortou meticulosamente dois fios de trava de satélite extremamente finos - feitos de aço - e medindo apenas 20 milésimos de polegada (0,5 milímetro) de diâmetro.
“O evento de corte de arame durou apenas alguns minutos. Porém, as duas tarefas de corte de fio levaram aproximadamente 6 horas de operações robóticas coordenadas e seguras. O fio da trava havia sido roteado, torcido e amarrado no chão na interface da tampa ambiental e da válvula T antes do voo ”, disse Cassidy.
Este exercício de RRM representa a primeira vez que o robô Dextre foi utilizado para um projeto de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia na ISS, uma grande expansão de suas capacidades além daquelas de manutenção robótica do enorme posto avançado em órbita.
Legenda do vídeo: Missão de reabastecimento robótico de Dextre: Dia 2. O segundo dia da missão mais exigente de Dextre terminou com êxito em 8 de março de 2012, quando o trabalhador manual robótico concluiu suas três tarefas atribuídas. Crédito: NASA / CSA
No total, os três dias de operação levaram cerca de 43 horas e prosseguiram um pouco mais rápido do que o esperado, porque estavam o mais próximo possível do nominal.
"Os dias 1 e 2 duraram cerca de 18 horas", disse Charles Bacon, líder de operações / engenheiro de sistemas da NASA Goddard, à Space Magazine. “O dia 3 durou aproximadamente 7 horas desde que terminamos todas as tarefas mais cedo. Todos os três dias foram baseados em 18 horas, com a equipe trabalhando em dois turnos. Então, o tempo foi o esperado e, na verdade, um pouco melhor desde que terminamos cedo no último dia. ”
"Nos últimos meses, nossa equipe preparou o terreno para demonstrações em órbita de RRM", disse-me Cassidy. "Assim como uma produção de teatro, temos muitos engenheiros nos bastidores que forneceram suporte ao desenvolvimento e continuam a fazer parte das operações de RRM em órbita".
“Em cada estágio do RRM - desde a preparação, entrega, instalação e agora as operações - fico surpreso com os imensos esforços que muitas equipes diversas contribuíram para fazer o RRM acontecer. O Escritório de Recursos de Manutenção de Satélites do Goddard Space Flight Center da NASA se uniu ao Johnson Space Center, Kennedy Space Center (KSC), Marshall Space Flight Center e ao centro de controle da Agência Espacial Canadense em St. Hubert, Quebec, para tornar o RRM uma realidade. ”
"O sucesso das operações de RRM até o momento na Estação Espacial Internacional (ISS) usando Dextre é um testemunho da excelência das muitas organizações e parceiros da NASA", explicou Cassidy.
A “tarefa de remoção de acessórios para gás” de três dias foi uma simulação inicial para praticar técnicas essenciais para a correção robótica de satélites com defeito e o reabastecimento de satélites que de outra forma operavam nominalmente para estender e, esperançosamente, prolongar sua vida útil por vários anos.
Técnicos em terra usam as conexões e válvulas para carregar todos os fluidos, gases e combustíveis essenciais nos tanques de armazenamento de satélites antes do lançamento e depois são lacrados, cobertos e normalmente nunca mais são acessados.
"O impacto da estação espacial como uma plataforma de teste de tecnologia útil não pode ser exagerado", diz Frank Cepollina, diretor associado do Satellite Servicing Capabilities Office (SSCO) no Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland.
“Novas tecnologias de manutenção de satélite serão demonstradas em um ambiente espacial real dentro de meses, em vez de anos. Isso é imenso. Representa um progresso real no avanço da tecnologia espacial. ”
Mais quatro experimentos RRM programados para este ano demonstrarão a capacidade de um robô controlado remotamente para remover barreiras e reabastecer tanques de gás satélites vazios no espaço, poupando hardware caro de aderir prematuramente ao ferro-velho orbital.
O momento das operações futuras de RRM pode ser desafiador e depende da disponibilidade do Dextre e do braço SSRMS, que também são fortemente reservados para muitas outras operações em andamento da ISS, como caminhadas espaciais, atividades de manutenção e experimentos científicos, além de atracar e / ou descarregar fluxo de navios críticos de reabastecimento de carga, como Progress, ATV, HTV, Dragon e Cygnus.
A flexibilidade é essencial para todas as operações da ISS. E embora a equipe da estação não esteja envolvida com o RRM, suas atividades podem ser.
"Embora a própria tripulação não dependa do Dextre para suas operações, as operações da Dextre podem afetar indiretamente o que a tripulação pode ou não fazer", disse-me Bacon. "Por exemplo, durante nossas operações de RRM, a tripulação não pode realizar determinadas atividades de exercício físico por causa de como esse movimento pode afetar o movimento de Dextre".
Aqui está uma lista das próximas operações de RRM - restrições de agendamento pendentes do ISS:
* Reabastecimento (verão de 2012) - Depois que o Dextre abre uma válvula de combustível semelhante à comumente usada atualmente nos satélites, ele transfere etanol líquido para ele através de uma sofisticada mangueira robótica de abastecimento.
Manipulação de manta térmica (TBD 2012) - A Dextre pratica cortar a fita térmica e dobrar uma manta térmica para revelar o conteúdo por baixo.
* Remoção do parafuso (prendedor) (TBD 2012) - O Dextre desaparafusará os parafusos do satélite (prendedores) por robótica.
* Remoção de bonés elétricos (TBD 2012) - O Dextre removerá os bonés que normalmente cobrem o receptáculo elétrico de um satélite.
O RRM foi transportado para órbita dentro do compartimento de carga do Ônibus Espacial Atlantis durante julho de 2011 na missão final de ônibus espacial (STS-135) do programa de ônibus espacial de três décadas da NASA e, em seguida, montado em uma plataforma de trabalho externa na treliça da espinha dorsal da ISS por astronautas que andavam no espaço. O projeto é um esforço conjunto entre a NASA e a CSA.
“É disso que se trata o sucesso. Com o RRM, estamos realmente preparando o caminho para futuras explorações robóticas e serviços de satélite ”, concluiu Cassidy.
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24 de março (sábado): Palestra gratuita de Ken Kremer na Associação Astronômica de Nova Jersey, Voorhees State Park, NJ às 20h30. Tópico: Atlantis, o Programa de Ônibus Espacial das Américas, RRM, Orion, SpaceX, CST-100 e o Futuro do Voo Espacial Humano e Robótico da NASA
