V kosmu vám natankuje robot

rrm_nahled zdroj:nasa.gov

Satelit TelSat-5 by stále plný síly, avšak paliva mu v nádržích moc nezbývalo. Ne, že by ho nějak rozmařile promrhal, ale časté úpravy dráhy pro udržení přesné pozice na orbitě udělaly své. Ještě pár posledních retranslací a pomalu zažehne motory, aby ho poslední zbytky hypergolické směsi zanesly na hřbitov, jak se důvěrně říká místům nad geostacionární drahou, kam se soustředí vysloužilé satelity, aby uvolnily místo nově příchozím na přeplněných pozicích.

Ale co to? Ucítil slabý náraz. Citlivé aparatury zaznamenaly změnu těžiště. Připojilo se cizí těleso? Škoda, že nemá kamery, aby mohl si mohl nezvaného hosta prohlédnout. Vibrace a skřípění kovu nesly se po kostře aktivujíc tak početná čidla. Hlavní počítač se ze zběsilého klokotu dat snažil vybrat to podstatné, co by mu umožnilo poslat smysluplné příkazy stabilizačním jednotkám.

Co ten návštěvník chce? Že by nepřítel, co ho má vyřadit z činnosti nebo snad robot, jenž mu uřeže hlavní anténu,aby jí mohl instalovat na nový satelit, který ji tak nemusí vláčet s sebou ze Země? To se přece dělá nefunkčním vrakům! Proud myšlenek ukončilo náhlé ticho. „Už uřezal, co potřeboval a teď potáhne o dům dál“,napadlo TelSat-5. Opět slabý náraz a pak další tentokrát pozvolná změna těžiště. A co víc, čidla v nádržích zaznamenala zvyšující se tlak. Několikasekundový záblesk UV záření rušil vnější optická orientační čidla a kovovou kostrou se neslo slabé praskání.

Konečně mu to došlo. Jeho mise není u konce. Tankovací robot teď utěsňuje potrubí, které musel předtím přeříznout, aby mohl cenný obsah přesunout ze svých útrob do nádrží TelSatu. Ano, slyšel o tankování na oběžné dráze, ale jeho se to přeci netýkalo. Zvláště když typová řada, jejíž byl součástí, takovou službu neumožňovala…

Omlouvám se všem, kteří čekali seriózní úvod. Myslím ale, že takovýto začátek připomínající SF povídku řekne o připravované technologii tankování satelitů na oběžné dráze daleko více než suchopárný výklad. Kromě robotického tankování, které je teprve v plenkách, jsem musel v úvodu mírně vylepšit i další technologie jako například měření obsahu nádrží v mikrogravitaci,jež při současném stavu techniky není zrovna přesné, zvláště jedná-li se o stavy těsně před vyprázdněním nádrže.

 

Tankovací robot  na ISS

RRM na ISS zdroj: nasa.gov

RRM na ISS
zdroj: nasa.gov

Je to necelé 2 roky, kdy raketoplán Atlantis přinesl na Mezinárodní kosmickou stanici (ISS) zařízení s názvem RRM. To je součástí celého projektu RRM (Robotic Refueling Mission – Mise robotického tankování). Při kosmické vycházce ho Mike Fossum (Expedice 28) přesunul na robot Dextre, jehož na ISS zanechala posádka raketoplánu Endeavour (STS-134) při své poslední misi. Kanadský robot Dextre má plnit jednu z hlavních úloh v projektu, neboť právě on umožní vyzkoumat postupy pro budoucí robotické tankování satelitů. Jeho jednotlivé nástroje si vše podstatné vyzkouší na zařízení RRM.

Toto zařízení o hmotnosti 250 kg má simulovat vysloužilý satelit, který se má natankovat palivem, což představuje v případě RRM asi 1,7 litru ethanolu. Navíc takový satelit neměl být původně určen pro dotankovávání na orbitě. Do cesty se tak robotovi plete tepelná izolace, různé armatury, které se dnes běžně využívají při plnění plynů a kapalin do satelitů při pozemní přípravě na start a v neposlední řadě elektroinstalace, jíž je nutné nepoškodit, má-li satelit i po dotankování úspěšně fungovat.

Robot Dextre zdroj: nasa.gov

Robot Dextre
zdroj: nasa.gov

První testování proběhlo na ISS 7.-9.března 2012. Robot Dextre nejprve musel vyjmout ze zařízení RRM 4 různé nástroje, které mu umožnily provedení dotankování. Prvním byla komplexní sada mechanických a elektro nástrojů (šroubováky, nástrčné klíče, …), dále zařízení pro práci s vnější izolací,  drátková řezačka a nakonec zařízení, které usnadní budoucí servisní mise.

Drátková řezačka byla prvním nástrojem, který Dextre použil na zahájení dotankovávací operace. Každý uzávěr, kterým se při pozemní přípravě tankuje palivo, je pro jistotu zajištěn drátkem. Dextre se přiblížil s řezačkou, přesně vyhledal 0,5 mm tlustý drátek a přeštípl ho. Celou operaci můžeme přirovnat k navlékání nitě do jehly. Připočtěte si k tomu rychle se  měnící světelné podmínky a vyjde vám hodně nesnadná operace, se kterou by měl problémy i kosmonaut, natož dálkově ovládaný robot. Dextre tento složitý úkol zvládl na první pokus.

Při testech konaných v červnu 2012 robot odšrouboval víčko armatury a pokusil se dotankovat palivo.

Kontrola nasazení na šroub zdroj: nasa.gov

Kontrola nasazení na šroub
zdroj: nasa.gov

Letos 10.května začaly další pokusy, které měly po 5 dní testovat další způsoby přípravy satelitu pro tankování. První bylo odstranění vnější izolace satelitu. Na to měl robot speciální řezací nástroj. Práce silně připomínala rozbalování dárku. Robot měl za úkol cílit na podlepené švy, aby se izolace co nejméně poškodila. Další, co chtěli technici v pozemním středisku vyzkoušet byla sada nástavců na elektrický pohon. Pro jednoduchost to můžeme přirovnat k domácí sadě pro aku vrtačku nebo pro golu.

I tak jednoduchá věc jako je nasazení šroubováku do drážky šroubu je pro robota pracujícího navíc v prostředí mikrogravitace poměrně sofistikovaná záležitost. Toto se vyřešilo speciálním adaptérem, který nástavec otáčí do správné polohy. Tu kontroluje kamerou pozemní středisko. Hodně bylo při tomto úkolu využito zkušeností ze servisních misí k Hubblovu vesmírnému teleskopu (HST).

Dalším zajímavým problémem, kterým se tým okolo RRM zabýval, bylo napojení se na konektor, který se používá při pozemním testování družice na diagnostiku problémů. Zase i zde je podobná analogie ke známému „připojení automobilu na počítač v autoservisu“.

 

Budoucnost projektu

V budoucnu se budou testovat další způsoby tankování satelitu i různé nenadálé situace, které mohou při těchto servisních misích nastat. Zjišťovat se budou také další možnosti této perspektivní technologie. Ostré testy na skutečných satelitech NASA plánuje okolo roku 2020.

Projekt RRM byl v NASA hotov v rekordním čase 18 měsíců a podíleli se na něm lidé, kteří v minulosti připravovali opravy Hubblova kosmického teleskopu. Je součástí dlouhodobé strategie NASA, která se při úspěšné aplikaci mnohonásobně vrátí. Další částí skládanky je projekt TAAT, kde je servis satelitů také testován.

 

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/rrm_practice_prt.htm
http://ssco.gsfc.nasa.gov/rrm_gfr-task.html
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/RoboticRefueling_Mission.html

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/images/content/725615main_artist_XLpsp.jpg
http://www.nasa.gov/images/content/748109main_3_XL.jpg
http://www.nasa.gov/images/content/748107main_2_XL.jpg
http://www.nasa.gov/images/content/628411main_rrm_XL.jpg

V kosmu vám natankuje robot, 2.5 out of 5 based on 14 ratings
Pin It
(Visited 235 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (14 votes cast)
(Visited 235 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


5 komentářů ke článku “V kosmu vám natankuje robot”

  1. Croco napsal:

    Dobrý den!

    Chtěl bych se zeptat na věc v úvodu nakousnutou věc, ale jinak trochu OT. Jak moc je reálné další využití satelitů (ať již na díly nebo jako celek), které se nyní umisťují na „hřbitov“? Nebudou tyto satelity v době, kdy budou technologie na takové úrovni, aby je bylo možné a hlavně ekonomicky výhodné přímo na oběžné dráze opravit/upravit/rozmontovat/zmodernizovat již beznadějně technicky zastaralé?

    Jednoho dne i tyto satelity klesnou dolů a opět se budou plést aktivním v cestě. Trochu mi to přijde jako odkládání řešení problémů. Jako efektivnější bych spíš viděl, že by posledním zážehem satelit lehce přibrzdil a o něco později by pyropatrony satelit rozložily na několik částí, které by mohly bezpečně a beze zbytku shořet v atmosféře. Uskladňovat by se tak mohly jen satelity například s poruchou setrvačníků, které zatím nepřekročily plánovanou životnost a je reálné je časem opravit a uvést znovu do provozu.

    (teď mi asi poděkují nadšenci za zajímavé noční pozorování a astronové za odpálené CCD čipy v dalekohledech 🙂 )

    • Dušan Majer napsal:

      Dobrý den,
      ona má tahle problematika několik úrovní. Satelity odložené na hřbitov budou dlouhé desítky let bombardovány kosmickým zářením, které je nenávratně zničí. Ale Váš návrh na poslední zážeh, kterým by satelit zanikl v atmosféře je nerealizovatelný. Dá se použít u družic na nízkých oběžných drahách, ale nikoliv u satelitů na geostacionární dráze, kam spadají ty telekomunikační). Na to, aby družice snížila svou oběžnou dráhu do atmosféry by musela spálit skoro všechno palivo v nádrži a ještě by to nemuselo stačit. Byla by to palivově docela náročná operace. Tím by se výrazně zkrátila životnost družic. Na hřbitov odložené satelity se do atmosféry dostanou až za několik tisíc let, takže je dost času. Do té doby se třeba podaří najít systém jejich „recyklace“.

    • Tomáš Kohout napsal:

      Tohle vůbec není OT. Díky za ten dotaz. Další využití komponent ze starých satelitů plánuje například vojenská organizace DARPA. Technika uvnitř bude sice zastaralá, případně zničená, ale zrovna třeba anténa tolik časem nedegraduje. Pár informací o tom je ve vlákně našeho fóra Kosmonautix: http://www.kosmonautix.cz/viewtopic.php?f=45&t=280&p=3444#p3444 .

  2. astrodi napsal:

    excelentny clanok
    Nech sa dari

Zanechte komentář