Misión de reabastecimiento de combustible robótico


La Misión de Reabastecimiento Robótico (RRM) es una misión de demostración de tecnología de la NASA con lanzamientos de equipos tanto en 2011 como en 2013 para aumentar la madurez tecnológica de la tecnología de transferencia de propulsantes de cohetes en el espacio mediante la prueba de una amplia variedad de hardware de transferencia de propulsantes potenciales, tanto nuevos como existentes. diseños de satélites .

Video de la fase 1 de la misión de reabastecimiento robótico, mayo de 2012.
Misión Robótica de Reabastecimiento de Combustible (RRM) instalada en su Estructura de Soporte Carrier. El RRM voló a bordo del transbordador espacial Atlantis en la misión STS-135 julio de 2011

La primera fase de la misión se completó con éxito en 2013. Los experimentos de la segunda fase continuaron en 2015. [1] La tercera fase ~ 2018 sufrió una falla en el crioenfriador en 2019 y pérdida de metano.

Desarrollo

La Misión de Reabastecimiento Robótico fue desarrollada por la Oficina de Capacidades de Servicio de Satélites en el Centro de Vuelo Espacial Goddard (GSFC). [2] Se planeó demostrar la tecnología y herramientas para repostar satélites en órbita por medios robóticos. [3] Después de la prueba de concepto, el objetivo a largo plazo de la NASA es transferir la tecnología al sector comercial. [3]

Fase 1

RRM fue diseñado con cuatro herramientas, cada una con electrónica y dos cámaras y luces. Además, contaba con bombas y controladores y sistemas eléctricos como válvulas y sensores eléctricos. [4]

La carga útil RRM fue transportada al Centro Espacial Kennedy a principios de marzo de 2011, donde el equipo de GSFC realizó los preparativos finales para el vuelo espacial. [5] Una vez en la Estación Espacial Internacional, se planeó instalar RRM en el ELC-4. [ aclaración necesaria ] El robot Dextre estaba previsto para ser utilizado en 2012 y 2013 durante los experimentos de demostración de reabastecimiento de combustible. [6]

La plataforma experimental RRM fase 1 fue lanzada a la Estación Espacial Internacional (ISS) el 8 de julio de 2011, transportada por el Transbordador Espacial Atlantis en STS-135 , la 135ª y última misión de vuelo del programa del Transbordador Espacial Americano . [2] [7] [8]

El conjunto de experimentos incluía varias válvulas de propulsor , boquillas y sellos similares a los que se utilizan en una amplia variedad de satélites comerciales y del gobierno de los EE. UU. , Además de una serie de cuatro prototipos de herramientas que se pueden conectar al extremo distal del brazo robótico Dextre . Cada herramienta era un prototipo de un dispositivo que podría ser utilizado por futuras misiones de servicio de satélites para repostar naves espaciales en órbita. [9]

La NASA completó con éxito la misión de demostración de fase 1 en enero de 2013, realizando una serie de repostajes robóticos de hardware satelital que no había sido diseñado para repostar. El conjunto de equipos RRM y la combinación de brazo robótico Canadarm / Dextre completaron una extensa serie de experimentos de transferencia de propulsor accionados robóticamente en la plataforma de la instalación expuesta de la Estación Espacial Internacional (ISS) . [9]

RRM es la primera demostración de reabastecimiento de combustible en el espacio que utiliza una plataforma de válvulas de combustible y tuberías de naves espaciales representativas de la mayoría de los satélites existentes, que no fueron diseñados para reabastecimiento de combustible. [9]

Fase 2

La fase 2 de la misión RRM comenzó en agosto de 2013 con el lanzamiento del hardware RRM de la fase 2 a la ISS a bordo del vehículo de transferencia japonés H-II 4 ( HTV-4 ) para las operaciones de prueba que se espera que se lleven a cabo en 2014. [10]

El complemento de hardware de la Fase 2 consta de: [10]

  • Dos tableros de tareas RRM adicionales
  • La caja de transferencia en órbita RRM
  • El Robot de Invertebrados Posibles de Inspección Visual (VIPIR): una "herramienta de inspección de boroscopio que proporciona un par de ojos para trabajos de reparación de satélites internos". Fue lanzado en ATV-5 y llegó a la estación en agosto de 2014 [11].

En febrero de 2014, la 'Prueba de transferencia remota de oxidante robótico' (RROxiTT) transfirió tetróxido de nitrógeno (NTO) a través de una válvula de abastecimiento de combustible satelital estándar en la instalación de abastecimiento de combustible del satélite, Centro Espacial Kennedy (KSC), utilizando un robot controlado remotamente desde el Goddard Space Flight Center , a 800 millas (1.300 km) de distancia en Greenbelt, Maryland . [12]

El 26 de marzo de 2015, la caja de transferencia en órbita RRM se cargó en la esclusa de aire Kibo y el brazo robótico JEM la recogió y se la entregó a Dextre para que la instalara en el módulo principal.

El 30 de abril de 2015, se instaló la jaula de transferencia RRM en órbita en el módulo principal y se retiró el hardware de la Fase 1 y se colocó en la jaula para su eliminación en HTV-4. A continuación, se activó el experimento ese mismo día. [ aclaración necesaria ] [ cita necesaria ]

Los experimentos de fase 2 [ aclaración necesaria ] durante algunos días [ aclaración necesaria ] ¿ tuvieron éxito? [ cita requerida ]

En febrero de 2016, el experimento de la Fase 2 se desactivó y todas las líneas de combustible y enfriamiento se apagaron en preparación para la eliminación de la carga útil RRM y su combustible en SpaceX Dragon CRS-10.

El 23 de febrero de 2017, el módulo principal del experimento RRM y el hardware de la Fase 2 se retiraron y almacenaron en el maletero de SpaceX CRS-10 para su eliminación y el experimento STP H5 con Raven se activó a partir de la Fase 3.

Fase 3

Las pruebas de la fase 3 están en marcha con la entrega de Raven (demostración de navegación espacial autónoma) [13] en CRS-10 . El nuevo módulo de Fase 3 se entregó a la estación el 8 de diciembre de 2018 en SpaceX CRS-16 y se instaló en el ELC 1 el 19 de diciembre de 2018. Se demostró el almacenamiento de cero ebullición de criógenos (metano) durante 4 meses, pero después de un falla del refrigerador criogénico, el metano se ventiló en abril de 2019. [14] Aún se planean las pruebas restantes; estos incluyen enchufar una boquilla de combustible en un puerto de reabastecimiento de combustible. [15]

  • Etapa evolucionada criogénica avanzada:  propuesta de segunda etapa de United Launch Alliance que podría usarse como depósito de propulsor
  • Orbital Express  : proyecto de EE. UU. Para dar servicio de forma autónoma a satélites en órbita ~ 2007
  • Depósito de propulsante
  • Servicio de infraestructura espacial

  1. ^ "Continúan las demostraciones de mantenimiento robótico de la NASA a bordo de la estación espacial" . phys.org . Consultado el 3 de marzo de 2016 .
  2. ^ a b "Misión de reabastecimiento de combustible robótico (RRM)" . NASA . Consultado el 5 de agosto de 2011 .
  3. ^ a b Debra Werner (2 de abril de 2010). "Planes de la NASA para repostar satélites simulados en la estación espacial" . Noticias espaciales . Consultado el 10 de marzo de 2011 .
  4. ^ Ed Cheung. "Demostración de servicio de satélites" . edcheung.com . Consultado el 10 de marzo de 2011 .
  5. ^ "Redacción de la Oficina de Capacidades de Servicio de Satélites" . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . Consultado el 28 de septiembre de 2016 .
  6. ^ "Módulo de reabastecimiento de combustible robótico, que pronto se reubicará en la posición de la estación espacial permanente" . Sitio web de la NASA . 16 de agosto de 2011 . Consultado el 18 de agosto de 2011 .
  7. ^ Bergin, Chris. "Los gerentes de la NASA aprueban la planificación de la misión STS-135 para el lanzamiento del 28 de junio de 2011" . Vuelo espacial de la NASA . Consultado el 20 de agosto de 2010 .
  8. ^ "Obama apunta a la NASA hacia un nuevo futuro" . BBC . 11 de octubre de 2010.
  9. ^ a b c Clark, Stephen (25 de enero de 2013). "El banco de pruebas de reabastecimiento de combustible por satélite completa la demostración en órbita" . Vuelo espacial ahora . Consultado el 26 de enero de 2013 .
  10. ^ a b Messier, Doug (4 de agosto de 2013). "La misión de reabastecimiento de combustible robótico se prepara para la fase 2" . Arco parabólico . Consultado el 5 de agosto de 2013 .
  11. ^ La demostración Fix-It de la estación espacial de la NASA para satélites obtiene hardware para la actualización 2.0.
  12. ^ Morring, Frank, Jr. (28 de febrero de 2014). "NASA Robotically Transfers Satellite Oxidizer" . Aviationweek.com . Consultado el 5 de abril de 2014 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  13. ^ Manifiesto de carga para la décima misión de reabastecimiento de la estación espacial de SpaceX
  14. ^ La misión de reabastecimiento robótico 3 no puede realizar la transferencia de combustible criogénico abril de 2019
  15. ^ RRM3 @ NASA

  • Actualización de la ISS: descripción general de la carga útil de la misión de reabastecimiento robótico , video de la NASA, 25 de enero de 2013. "Es, o podría ser, solo la historia lo dirá, el comienzo de lo que podría ser una revolución o una nueva era de cómo se construyen y vuelan los satélites. en el espacio"