Une équipe combinée d'ingénieurs américains et canadiens a franchi une première étape importante en appliquant avec succès de nouvelles recherches robotiques inédites menées à bord de la Station spatiale internationale (ISS) pour la réparation et le ravitaillement en carburant de satellites spatiaux en orbite de grande valeur , et qui pourrait permettre un jour de réaliser des économies de milliards de dollars pour les secteurs spatial gouvernemental et commercial.
Des chercheurs joyeux des deux nations ont crié "Ouais !!!" - après avoir utilisé avec succès l'expérience Robotic Refueling Mission (RRM) - boulonné à l'extérieur de l'ISS - comme banc d'essai technologique pour démontrer qu'un robot télécommandé dans le vide de l'espace pouvait accomplir des tâches délicates nécessitant un contrôle de mouvement extrêmement précis. L'expérience robotique révolutionnaire pourrait prolonger la durée de vie utile des satellites déjà en orbite terrestre qui n'ont même jamais été destinés à être travaillés.
«Après avoir consacré plusieurs mois de temps professionnel et personnel à RRM, ce fut une grande émotion et une assurance pour moi de voir le premier flux vidéo d'un outil RRM», a déclaré Justin Cassidy dans une interview exclusive approfondie avec Space Magazine. Cassidy est RRM Hardware Manager au NASA Goddard Spaceflight Center à Greenbelt, Maryland.
Et l'équipe RRM prévoit déjà de mener des expériences de suivi encore plus ambitieuses à partir de cet été, y compris le transfert très attendu de fluides pour simuler un véritable ravitaillement par satellite qui pourrait transfigurer des applications robotiques dans l'espace - voir les détails ci-dessous!
Toutes les opérations robotiques de la station étaient contrôlées à distance par des contrôleurs de vol depuis le sol. Le but de la télécommande et de la robotique est de libérer l'équipage humain de l'ISS afin qu'il puisse travailler sur d'autres activités importantes et mener des expériences scientifiques nécessitant une réflexion et une intervention humaines sur place.
Pendant une période de trois jours, du 7 au 9 mars, les ingénieurs ont effectué des opérations conjointes entre l’expérience de la Robotic Refueling Mission (RRM) de la NASA et le robot bricoleur de l’Agence spatiale canadienne (ASC) - le robot Dextre. Dextre est officiellement surnommé SPDM ou manipulateur spécial à usage spécial.
Le premier jour, des opérateurs robotiques sur Terre ont manoeuvré à distance le «bricoleur» Dextre de 12 pieds (3,7 mètres) de long pour l’expérience RRM en utilisant le bras robotique construit au Canada (SSRMS).
La «main» de Dextre - techniquement connue sous le nom d '«OTCM» - a ensuite saisi et inspecté trois outils de travail satellites spécialisés différents logés à l'intérieur de l'unité RRM. Des évaluations mécaniques et électriques complètes de l'outil de capuchon de sécurité, de l'outil de manipulation de coupe-fil et de couverture et de l'outil multifonction ont révélé que les trois outils fonctionnaient parfaitement.
"Nos équipes ont verrouillé mécaniquement la" main "du robot canadien" Dextre "sur le RRM Safety Cap Tool (SCT). Le RRM SCT est la première unité en orbite à utiliser la capacité vidéo de l'aiguille Dextre OTCM », a expliqué Cassidy.
«Au début des opérations sur les outils, les contrôleurs de mission ont fait avancer mécaniquement l'ombilical électrique de l'OTCM pour l'accoupler avec le boîtier électronique intégré du SCT. Lorsque le pouvoir a été appliqué à cette interface, notre équipe a pu le voir sur les téléviseurs à grand écran de Goddard - la vidéo «première lumière» du SCT montrait une photo de l'outil dans la baie de rangement RRM (voir photo).
"Notre équipe a éclaté en criant" Ouais! " pour saluer cette vérification réussie du système électrique fonctionnel. »
Dextre a ensuite effectué des tâches variées visant à tester dans quelle mesure une variété de raccords de gaz représentatifs, de vannes, de fils et de joints situés à l'extérieur du module RRM pouvaient être manipulés. Il a libéré des verrous de lancement de sécurité et a méticuleusement coupé deux fils de verrouillage de satellite extrêmement minces - en acier - et mesurant seulement 20 millièmes de pouce (0,5 millimètre) de diamètre.
«L'événement de coupe de fil n'a duré que quelques minutes. Mais les deux tâches de coupe de fil ont pris environ 6 heures d'opérations robotiques coordonnées et sûres. Le câble de verrouillage avait été acheminé, tordu et attaché au sol à l'interface du capuchon ambiant et de la valve en T avant le vol », a déclaré Cassidy.
Cet exercice RRM représente la première fois que le robot Dextre a été utilisé pour un projet de recherche et développement technologique sur l'ISS, une expansion majeure de ses capacités au-delà de celles de la maintenance robotique de l'avant-poste orbital massif.
Légende de la vidéo: Mission de ravitaillement robotique de Dextre: Jour 2. Le deuxième jour de la mission la plus exigeante de Dextre s'est terminé avec succès le 8 mars 2012 alors que le bricoleur robotique a accompli ses trois tâches assignées. Crédit: NASA / CSA
Au total, les trois jours d'opérations ont duré environ 43 heures et se sont déroulés un peu plus rapidement que prévu car ils étaient aussi proches du nominal que prévu.
«Les jours 1 et 2 ont duré environ 18 heures», a expliqué Charles Bacon, chef des opérations / ingénieur système RRM à la NASA Goddard, au magazine Space. «Le jour 3 s'est déroulé environ 7 heures depuis que nous avons terminé toutes les tâches tôt. Les trois jours ont duré 18 heures, l'équipe travaillant en deux équipes. Donc, le temps était comme prévu, et en fait un peu mieux depuis que nous avons terminé tôt le dernier jour. »
"Au cours des derniers mois, notre équipe a préparé le terrain pour des démonstrations RRM en orbite", m'a dit Cassidy. "Tout comme une production de théâtre, nous avons de nombreux ingénieurs en coulisses qui ont fourni un soutien au développement et continuent de faire partie des opérations RRM en orbite."
«À chaque étape de RRM - depuis la préparation, la livraison, l'installation et maintenant les opérations - je suis surpris par les efforts immenses que de nombreuses équipes diverses ont contribué à faire de RRM. Le Bureau des capacités de service par satellite du Goddard Space Flight Center de la NASA s'est associé au Johnson Space Center, au Kennedy Space Center (KSC), au Marshall Space Flight Center et au centre de contrôle de l'Agence spatiale canadienne à Saint-Hubert, au Québec, pour faire de la RRM une réalité. »
"Le succès des opérations RRM à ce jour sur la Station spatiale internationale (ISS) à l'aide de Dextre est un témoignage de l'excellence des nombreuses organisations et partenaires de la NASA", a expliqué Cassidy.
La «tâche de retrait des raccords de gaz» de trois jours était une simulation initiale pour mettre en pratique des techniques essentielles pour réparer par robot des satellites défectueux et faire le plein de satellites fonctionnant autrement pour prolonger, espérons-le, leur durée de vie de plusieurs années.
Les techniciens au sol utilisent les raccords et les vannes pour charger tous les fluides, gaz et carburants essentiels dans les réservoirs de stockage des satellites avant le lancement et qui sont ensuite scellés, couverts et normalement jamais accessibles à nouveau.
«L’impact de la station spatiale en tant que banc d’essai technologique utile ne peut pas être surestimé», a déclaré Frank Cepollina, directeur associé du Satellite Servicing Capabilities Office (SSCO) au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
«Les nouvelles technologies de maintenance par satellite seront démontrées dans un environnement spatial réel en quelques mois au lieu de plusieurs années. C'est énorme. Il représente un réel progrès dans l'avancement des technologies spatiales. »
Quatre autres expériences RRM à venir, provisoirement prévues pour cette année, démontreront la capacité d'un robot télécommandé à supprimer les barrières et à faire le plein de réservoirs de gaz satellites vides dans l'espace, ce qui évitera au matériel coûteux de rejoindre prématurément la décharge orbitale.
Le calendrier des futures opérations RRM peut être difficile et dépend de la disponibilité de Dextre et du bras SSRMS, qui sont également fortement réservés pour de nombreuses autres opérations en cours de l'ISS telles que les sorties dans l'espace, les activités de maintenance et les expériences scientifiques ainsi que l'accostage et / ou le déchargement d'un véhicule stable. flux de navires de ravitaillement critiques tels que le Progress, l'ATV, le HTV, le Dragon et le Cygnus.
La flexibilité est la clé de toutes les opérations ISS. Et bien que l'équipe de la station ne soit pas impliquée dans RRM, ses activités pourraient l'être.
"Alors que l'équipage lui-même ne dépend pas de Dextre pour ses opérations, les opérations de Dextre peuvent indirectement affecter ce que l'équipage peut ou ne peut pas faire", m'a dit Bacon. "Par exemple, pendant nos opérations RRM, l'équipage ne peut pas effectuer certaines activités physiques en raison de la façon dont ce mouvement pourrait affecter les mouvements de Dextre."
Voici une liste des opérations RRM à venir - contraintes de planification ISS en attente:
* Ravitaillement (été 2012) - Après que Dextre ait ouvert un robinet de carburant similaire à ceux couramment utilisés sur les satellites aujourd'hui, il y transférera de l'éthanol liquide via un tuyau d'alimentation robotisé sophistiqué.
* Manipulation de couverture thermique (TBD 2012) - Dextre s'entraînera à découper le ruban de couverture thermique et à replier une couverture thermique pour révéler le contenu en dessous.
* Retrait des vis (attaches) (à déterminer 2012) - Dextre dévisse robotiquement les boulons satellites (attaches).
* Retrait du capuchon électrique (à déterminer 2012) - Dextre supprimera les capuchons qui couvriraient généralement la prise électrique d'un satellite.
RRM a été transporté en orbite à l'intérieur de la soute de la navette spatiale Atlantis en juillet 2011 lors de la dernière mission de navette (STS-135) du programme de trois décennies de la NASA, puis monté sur une plate-forme de travail externe sur la poutre principale de l'ISS par des astronautes de la sortie dans l'espace. Le projet est un effort conjoint entre la NASA et l'ASC.
«C'est ça le succès. Avec RRM, nous ouvrons véritablement la voie à la future exploration robotique et à la maintenance par satellite », a conclu Cassidy.
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24 mars (samedi): conférence gratuite de Ken Kremer à la New Jersey Astronomical Association, Voorhees State Park, NJ à 20 h 30. Sujet: Atlantis, le programme de navettes de la fin des Amériques, RRM, Orion, SpaceX, CST-100 et l'avenir des vols spatiaux humains et robotiques de la NASA
