اختبار التزود بالوقود للقمر الصناعي التابع لناسا على الأرض

أداة فوهة المؤكسد

أليكس جاناس ، خبير الروبوتات الرائد في RROxiTT ، يقف مع Oxidizer Nozzle Tool ، وهي جزء من تقنية جديدة تم تطويرها للمساعدة في إطالة عمر الأقمار الصناعية في الفضاء. (رصيد الصورة: NASA / Chris Gunn)



ناسا هي خطوة أقرب إلى إعادة التزود بالوقود في الأقمار الصناعية في الفضاء بعد نجاح اختبار دام تسعة أيام على الأرض.



في الاختبار ، سيطر المشغلون في ولاية ماريلاند على روبوت صناعي على بعد أكثر من 800 ميل (1287 كيلومترًا) في فلوريدا ، ونجح في نقل الوقود الدافع إلى خزان وهمي. اختبرت تجربة فبراير ، المعروفة باسم اختبار نقل المؤكسد الروبوتي عن بعد (RROxiTT) ، مجموعة من التقنيات والإجراءات الجديدة التي قد تسمح للأقمار الصناعية بالاستمرار في العمل لفترة طويلة بعد انتهاء صلاحية ضماناتها الأصلية.

إن بناء مجموعة من التقنيات واكتشاف أنها تعمل أمرًا واحدًا. وقال بنجامين ريد ، نائب مدير مشروع مكتب قدرات خدمة الأقمار الصناعية (SSCO) في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ماريلاند ، إنه شيء آخر يجب التفكير فيه في القدرات التي يمكنهم إطلاقها. تستطيع شاهد مقطع فيديو لاختبار التزود بالوقود عبر الأقمار الصناعية هنا .



وأضاف: 'يجب أن يُنزل نموذج العمل المنفرد إلى القرن العشرين - مستقبل الفضاء سيعاد استخدامه ، وإعادة الغرض منه ، وتجديده'.

أليكس جاناس ، خبير الروبوتات الرائد في RROxiTT ، يقف مع Oxidizer Nozzle Tool ، وهي جزء من تقنية جديدة تم تطويرها للمساعدة في إطالة عمر الأقمار الصناعية في الفضاء.(رصيد الصورة: NASA / Chris Gunn)

تم ملء '



يعد تزويد الأقمار الصناعية بالوقود في الفضاء أصعب بكثير من تعبئة خزانات السيارات على الأرض. الروبوتات يجب أن تتعامل مع أغطية الوقود ثلاثية الإغلاق ، والخراطيم العائمة ووقود الأقمار الصناعية عالي الضغط والمسبب للتآكل في انعدام الوزن في الفضاء.

علاوة على ذلك ، يجب على مشغليهم على الأرض أدناه الاعتماد على الكاميرات لتحديد التحديات ، بدلاً من التواجد في الموقع لمراقبة واستكشاف المشكلات غير المتوقعة وإصلاحها.

في يناير 2013 ، أظهرت مهمة إعادة التزود بالوقود الروبوتية (RRM) التابعة لـ SSCO على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) أن الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بُعد يمكنها التعامل مع الأسلاك والأغطية الموجودة على المركبات الفضائية الحالية التي لم يتم تصميمها أبدًا للتزود بالوقود.



مع RROxiTT ، أكمل علماء الروبوتات الاختبار الثاني على الأرض في فبراير 2014 ، باستخدام دافع مؤكسد شديد التآكل بدلاً من الإيثانول الأكثر أمانًا الذي تم استبداله في محطة الفضاء الدولية لأسباب تتعلق بالسلامة.

استخدمت RROixTT تقنيات جديدة تضمنت نظامًا فريدًا لنقل الوقود تم تطويره بواسطة فريق Goddard والباحثين المتعاونين في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا. قال مسؤولو ناسا إن النظام يحتوي على المكونات التي قد يحتاجها قمر الخدمة لإطالة عمر المركبة الفضائية الموجودة في المدار.

خلال اختبار فبراير ، سيطر المشغلون في جودارد على روبوت القوة الصناعية في كينيدي ، محاكين الظروف التي قد يواجهها العاملون في مركبة تدور في الفضاء. نقل الاختبار المؤكسد عند ضغوط تشبه الطيران ومعدلات التدفق عبر صمام الوقود إلى الخزان الوهمي للقمر الصناعي.

'هذه هي المرة الأولى التي يختبر فيها أي شخص هذا النوع من التكنولوجيا ، وقد أثبتنا أنها تعمل' ، هكذا قال فرانك سيبولينا ، المدير المساعد لـ SSCO ، وهو قائد مخضرم في مهمات الخدمة المأهولة الخمس التابعة لناسا في تلسكوب هابل الفضائي قال في نفس البيان. 'إنها جاهزة للخطوة التالية للرحلة.'

إطالة العمر المداري

يمكن أن تساعد روبوتات الخدمة في إعادة التزود بالوقود وإصلاح الأقمار الصناعية التي تم إطلاقها في البداية دون نية القيام بذلك ، مما يؤدي إلى إطالة عمرها وتقليل الأموال والموارد التي يتم إنفاقها.

يمكن أن تساعد روبوتات الخدمة في إعادة التزود بالوقود وإصلاح الأقمار الصناعية التي تم إطلاقها في البداية دون نية القيام بذلك ، مما يؤدي إلى إطالة عمرها وتقليل الأموال والموارد التي يتم إنفاقها.(رصيد الصورة: ناسا)

يدور أكثر من 400 قمر صناعي حول الكوكب في مدار أرضي متزامن مع الأرض ، مع معظم إشعاع بيانات الطقس والاتصالات والتلفزيون للمستهلكين في جميع أنحاء العالم. تم إرسال هذه الأقمار الصناعية ذات الاستخدام الواحد إلى الفضاء بشكل عام دون أي حالات طارئة للإصلاح أو التزود بالوقود.

من خلال تطوير التقنيات التي يمكن أن تمكن الروبوتات من إعادة تزويد هذه الأقمار الصناعية بالوقود ومساعدتها أثناء حالات الطوارئ غير المتوقعة ، تأمل ناسا في إضافة سنوات من الحياة الوظيفية للأسطول المداري ، وهو تحسين يمكن أن يوفر الكثير من المال والوقت والجهد في المستقبل.

بالإضافة إلى ذلك ، قال الباحثون إن القدرة على إصلاح ونقل الأقمار الصناعية التي بها مشكلات يمكن أن تساعد في التخفيف من مشكلة الحطام المداري المتزايدة التي تهدد العمليات في الفضاء.

في أبريل 2012 ، على سبيل المثال ، انقطع الاتصال مع القمر الصناعي الضخم ENVISAT التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والمتوقع حاليًا أن يظل في المدار لمدة 150 عامًا. يمكن أن تساعد مهمات الخدمة في إزالة مثل هذه الأقمار الصناعية الميتة من المدار في وقت أقرب بكثير ، مما يقلل من فرص الاصطدامات الخطيرة التي توسع بشكل كبير سحابة الكوكب المتنامية من النفايات الفضائية.

قد تساعد اختبارات RROxiTT أيضًا في الحفاظ على سلامة الأشخاص على الأرض. المؤكسد الكيميائي الذي يتم خلطه بوقود الأقمار الصناعية لتوفير الدفع اللازم هو مادة سامة ومسببة للتآكل بدرجة كبيرة ، ويجب الاحتفاظ بها عند ضغط جوي يبلغ حوالي 20 ضعفًا. يتطلب المؤكسد - رباعي أكسيد النيتروجين بشكل عام - مناولة خاصة حيث يتم تزويد الأقمار الصناعية بالوقود قبل الإطلاق. قال مسؤولو ناسا إن استخدام التقنيات الروبوتية الجديدة على الأرض يمكن أن يسمح للبشر بالحفاظ على مسافة آمنة أثناء ملء الخزان ميكانيكيًا.

كانت محاكمة فبراير ، رغم نجاحها ، مجرد نقطة انطلاق. ستتم المرحلة التالية من مهمة إعادة التزود بالوقود الروبوتية على محطة الفضاء الدولية ومن المقرر حاليًا إطلاقها في يونيو.

سيستمر العمل أيضًا على الأرض حيث يعمل الفريق لقيادة نظام خدمة روبوت كامل الحجم لأداء سلسلة من المهام على نموذج بالحجم الطبيعي للقمر الصناعي المعلق في وقت لاحق من هذا العام.

قال سيبولينا: 'تمنح RROxiTT وكالة ناسا ومجتمع الأقمار الصناعية عمومًا الثقة في أن تقنيات إعادة التزود بالوقود وصيانتها المتقدمة للأقمار الصناعية ليست حلمًا جامحًا للمستقبل'. يتم بناؤها واختبارها اليوم - والقدرات التي يمكنهم فتحها يمكن أن تصبح حقيقة واقعة.

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك أو + Google . نُشر في الأصل في موقع guesswhozoo.com.