美国国家航空航天局将把人类送往月球,这次是留下来。即将到来的月球探险将要求宇航员在轨道上的安全通道和月球着陆器系统之外的每一刻都要计算在内。机器人技术将使月球宇航员在最大限度地降低风险的同时做更多的事情。
美国宇航局的卫星服务项目部和…合作国际空间站开发这种宇航员-机器人合作的技术,明天将在诺斯罗普·格鲁曼公司的第11次商业再补给服务任务中,在天鹅座上发射一个机器人外部泄漏定位器(RELL)。
航天器和栖息地依赖于广泛的冷却系统。就像汽车中的冷却剂用来冷却发动机一样,氨在空间站上通过一个由泵、蓄水池和散热器组成的庞大系统进行循环,以冷却复杂的生命维持系统、航天器设备和科学实验。RELL是一个“嗅探器”,或一种机器人遥控工具,帮助任务操作员检测空间站外部氨泄漏的位置,并迅速确认修复成功。
发射前的机器人外部泄漏定位飞行单元。学分:美国国家航空航天局
美国宇航局休斯顿约翰逊航天中心的国际空间站高级系统集成负责人克里斯托弗·克劳说:“雷尔能力有助于减轻外部氨泄漏对空间站造成的潜在严重影响的风险。”
当它到达国际空间站时,这将是空间站上的第二个RELL,并将作为备用。雷尔的第一架飞机已经登机了成功定位了其中一个系统的泄漏这大大减少了宇航员在空间站外检查和修复泄漏所需的时间。
美国宇航局约翰逊航天中心的国际空间站硬件开发工程师亚当·奈兹说:“建造和飞行另一个飞行单元的决定似乎是一个显而易见的选择,以确保在宇宙飞船的剩余生命周期中,国际空间站项目都能获得这种能力。”
宇航员Shane Kimbrough和RELL在国际空间站上。学分:美国国家航空航天局
在天鹅座将第二个RELL送到空间站后,计划是储存该装置,直到检测到氨泄漏。然后,一场“忽冷忽热”的游戏就开始了。安装在加拿大航天局的Dextre机器人手臂上的RELL将在空间站外部移动,使用其质谱仪“嗅探器”来定位氨泄漏。当RELL指向泄漏点时,它会返回一个更高的信号。信号越高,泄漏越近。这一过程使RELL能够确定任何给定氨泄漏的来源,为空间站管理人员提供了解和纠正问题所需的信息。
在RELL之前,宇航员在太空行走中手动搜索泄漏,这总是带有风险因素。目前部署在轨道上的泄漏定位器已经证明了它的价值,为第二个装置铺平了道路。
2017年2月,Dextre机器人末端的机器人外部泄漏定位器。学分:美国国家航空航天局这两个RELL单元最终将存储在仍在开发中的机器人工具积载(RiTS)中。一旦安装到站外,RiTS将存储仪器,以便在需要追踪泄漏时可用。
RELL设计包括两个传感器:一个质谱仪和一个总压力表。
质谱仪测量任何分子质量中存在的分子数量,以创建“质谱”读数。根据这些数据,分析人员确定当前气体的组成。质谱仪可以区分轨道上自然产生的微量气体和可能源自空间站的化学物质,如氨。这个工具可以分辨出足球场长度以外的差异。
总压力表测量空间中的总压力。在了解泄漏的大致位置后,压力表能够实时精确到几英寸以内。
泄漏检测的好处已经在空间站上得到了证明,这种能力同样有助于人类在月球门户(月球栖息地)上长期居住,也许有一天还可以载人前往火星。在其核心,RELL是一个机器人控制的局部环境特征。这种能力也可以用来确定月球表面附近环境的组成,用于探索月球表面,以及科学和资源利用目的。
总统的方向空间政策指令-1激励NASA重返月球,并建立在太空发射系统火箭和猎户座飞船的进展,与美国工业界和国际伙伴的合作,以及从目前月球和火星上的机器人资产中获得的知识的基础上。
无论是降低空间站宇航员的风险,还是有一天“嗅出”外星世界的环境,RELL展示的人类与机器人合作将是NASA未来探索的重要组成部分。
了下:航空航天+国防,机器人•机器人抓手•末端执行器
