|
Klausykite šio straipsnio |
Geosinchroninių palydovų naudingojo krovinio robotų aptarnavimas yra Kriogeninėje šiluminio vakuumo kameroje Karinio jūrų laivyno kosmoso technologijų centre. | Kreditas: Sarah Peterson, JAV karinis jūrų laivynas
Palydovai, skriejantys geosinchroninėje orbitoje maždaug 22 000 mylių virš Žemės, yra labai svarbūs kariniams, vyriausybiniams ir komerciniams ryšiams, taip pat Žemės stebėjimo mokslui. JAV karinio jūrų laivyno tyrimų laboratorija arba NRL ir Gynybos pažangių projektų agentūra praėjusį mėnesį baigė kurti kosminiams skrydžiams tinkantį robotikos rinkinį, galintį aptarnauti palydovus orbitoje.
Remdamasis DARPA finansavimu, laboratorijos Karinio jūrų laivyno kosmoso technologijų centras (NCST) sukūrė robotų aptarnavimą geosinchroninių palydovų (RSGS) integruotą robotų naudingą apkrovą (IRP). Šią naują kosmoso galimybę organizacija pristatė komerciniam partneriui Northrop Grumman’s SpaceLogistics. Bendrovė robotų naudingąjį krovinį integruos į savo erdvėlaivio autobusą „Mission Robotics Vehicle“ (MRV).
„Neseniai baigtas šiluminio vakuumo bandymas yra svarbus etapas siekiant programos tikslo – artimiausioje ateityje parodyti robotų aptarnavimo galimybes orbitoje“, – sakė NRL tyrimų direktorius dr. Bruce’as Danly.
„NRL indėlis į robotų naudingąją apkrovą yra esminė šios vizijos įgyvendinimo dalis, kuri žada transformuoti palydovų operacijas geostacionarioje orbitoje, sumažinti palydovų operatorių išlaidas ir suteikti daugiau galimybių, nei turime šiandien“, – tęsė jis. „Tiesą sakant, numatomi pajėgumai gali būti revoliuciniai tiek nacionaliniam saugumui, tiek civilinėms reikmėms.
NRL palaiko ilgalaikius ryšius su akademine bendruomene ir pramone, kaip bendradarbis ir rangovas. Ji dalyvauja technologijų perdavimo pastangose, pavyzdžiui, komercinių licencijų išdavimo, bendradarbiavimo mokslinių tyrimų ir plėtros bei švietimo partnerystės srityse.
Mokslo ir inžinerijos vadovybė skirta JAV karinio jūrų laivyno ir jūrų pėstininkų korpuso tyrimams nuo jūros dugno iki kosmoso ir informacijos srities. NRL būstinė yra Vašingtone, o pagrindinės vietos yra Stennis Space Center, Miss. Key West, Fla.; ir Monterey, Kalifornijoje. Joje dirba apie 3000 civilių mokslininkų, inžinierių ir pagalbinio personalo.
Kreipkitės kalbėti.
NRL siekia atverti palydovinio aptarnavimo galimybes
Šiuo metu erdvėlaiviai susiduria su dideliais iššūkiais, iš dalies dėl nesugebėjimo atlikti remonto ar atnaujinimo orbitoje. Siekiant kompensuoti aptarnavimo galimybių trūkumą, palydovai dažnai apkraunami atsarginėmis sistemomis ir pertekliniu kuru, todėl padidėja sudėtingumas, svoris ir sąnaudos.
„Kariuomenė reguliariai taiso lūžtančius lėktuvus, tankus, laivus ir sunkvežimius“, – sakė NRL robotikos ir autonominių sistemų vyresnysis mokslininkas, mokslų daktaras Glenas Henshaw. „Mes atnaujiname orlaivius ir laivus su naujausiais radarais, kompiuteriais ir varikliais.
„Palydovai yra vienintelė brangi įranga, kurią perkame, kurios negalima pataisyti ar atnaujinti, kai jie yra lauke, ir tai kainuoja mokesčių mokėtojų pinigus“, – pridūrė jis. „RSGS ketina pakeisti šią situaciją. Mes ketiname parodyti, kad galime atnaujinti ir pataisyti šį vertingą turtą naudodami robotus.
Kaip DARPA robotų naudingosios apkrovos kūrėjas RSGS programai, NRL siekė suprojektuoti, sukurti, integruoti ir išbandyti naujas palydovų aptarnavimo galimybes. Jei šis projektas pasisektų, palydovai galėtų gauti atnaujinimus orbitoje, kad prailgintų jų tarnavimo laiką, sakė Bernie Kelm, NRL NCST Erdvėlaivių inžinerijos skyriaus vadovas.
„Šis bendradarbiavimas atveria naujas tiek komercinių, tiek vyriausybinių palydovų aptarnavimo galimybes, įgalindamas įprastą nuodugnų patikrinimą, orbitos koregavimą, techninės įrangos atnaujinimą ir remontą“, – sakė jis. „Sukūrėme pažangią kosminių skrydžių aparatinę ir programinę įrangą, kuri žymiai pagerins palydovų aptarnavimo operacijas, įskaitant visus robotų valdiklius.
Stevenas Butcheris, „Technology Service Corp.“ kosmoso robotikos ir mechanizmų inžinierius, patikrina RSGS naudingąjį krovinį, atlikęs bandymus NRL karinio jūrų laivyno kosmoso technologijų centre. | Kreditas: Sarah Peterson, JAV karinis jūrų laivynas
Apie terminio vakuumo (TVAC) testavimo procesą
Bandymų kampanijoje roboto naudingoji apkrova įveikiama temperatūrų diapazone, su kuria jis susidurs orbitoje ir vakuume, panašiomis į kosmosą. Inžinieriai išbandė visus naudingosios apkrovos aspektus, įskaitant aviacijos elektroniką, kameras ir šviesas.
Jie taip pat demonstravo visas operacijas su kiekviena iš dviejų robotų rankų, įskaitant paleidimo užrakto išdėstymą, kalibravimą ir įrankių keitimą. Bandymas taip pat patikrino SpaceWire ryšį, robotų atitiktį ir vizualinio servo valdymo režimus.
NRL dirbo daugiau nei du dešimtmečius, kad brandintų technologiją, įgalinančią RSGS programą. Jos tikslas yra saugiai ir patikimai taisyti ir atnaujinti palydovus, kai kurie iš jų kainuoja daugiau nei 1 mlrd.
Netolimoje ateityje robotų palydovų „mechanika“ gali pailginti palydovų tarnavimo laiką su naujomis elektronikos, varomosios jėgos ar jutiklių galimybėmis, sakė NRL. Pasak mokslininkų, RSGS robotai gali demonstruoti platų aptarnavimą kaip pirmtaką kuriant orbitoje dideles struktūras, tokias kaip observatorijos ar saulės elektrinės.
Po numatomo 2026 m. paleidimo „Northrop Grumman“ MRV erdvėlaivio autobuse roboto naudingoji apkrova bus pradėta tikrinti ir kalibruoti, o vėliau bus atliekamos visos eksploatacinės priežiūros misijos.
„NRL komanda RSGS praleido beveik 10 metų, siekdama užbaigti šią unikalią robotų aptarnavimo naudingąją apkrovą“, – sakė Williamas Vincentas, NRL RSGS programos vadovas. „IRP TVAC užbaigimas yra didžiulis įvykis ir nesuskaičiuojama daugybė darbo valandų iš neįtikėtinos atsidavusių darbuotojų grupės. Kaip ir pirmą kartą išsiųsti vaiką į koledžą, IRP siuntimas į Dullesą yra karčiai saldus potyris.
Pasiekęs orbitą, RSGS naudingoji apkrova tikrins ir aptarnaus palydovus geosinchroninėje orbitoje. | Šaltinis: Sarah Peterson, JAV karinis jūrų laivynas