据加拿大航天局网站7月5日报道,加拿大航天局发布消息,介绍其“下一代加拿大机械臂计划”(Next Generation Canadarm)的最新进展。新机械臂可能在太空望远镜和近地轨道以远载人航天器任务,以及近地轨道卫星维修或燃料加注任务中使用。
“下一代加拿大机械臂计划”由加拿大MDA公司负责实施,共由4个原型系统和1个任务控制站组成,4个原型系统分别为:下一代大机械臂、下一代小机械臂、接近操作系统试验台、半自动对接系统。
下一代大机械臂在五个组成部分中体积最大,最大伸展长度与目前国际空间站上使用的加拿大机械臂2(Canadarm2)相同,可达15米。与加拿大机械臂2相比,下一代大机械臂质量更轻、布局更紧凑,可将体积缩小至5立方米,使其与大部分新型太空舱和航天器兼容,并更加适用于未来的小型航天器。该系统可模拟大型航天器在轨燃料加注中的抓取和对接操作。
下一代小机械臂基于目前国际空间站上使用的灵巧机械臂(Dextre)建造,但体积更小,质量更轻、配备了更先进的电子器件、软件和控制系统,支持卫星在轨燃料加注和失效部件的维修或替换。在配备一些专用工具后,下一代小机械臂能执行一系列复杂任务:拆卸与安装部件(可在轨替换部件),移开卫星保护皮,剪线,打开与关闭燃料阀门,在服务航天器与目标航天器之间转移推进剂。下一代小机械臂可自动或手动控制,可与多种工作站配合,与灵巧机械臂(Dextre)可安装到加拿大机械臂2(Canadarm2)末端非常相似。
接近操作系统包括两个机器人子系统,可模拟将两个运动航天器拉近至相距数米的精细操作,该系统模拟的场景非常逼真,包括航天器的实际尺寸、光照条件和摄像机视角。一旦两个航天器足够接近,服务航天器上的机械臂就能抓取出现问题的目标航天器并与其对接,以开展维修操作,操作员也可以指挥服务航天器与目标航天器对接。
半自动对接系统利用一套自动执行的程序,完成服务航天器与目标航天器从最初的联络到最终的对接,该系统配备的传感器能自动探测到对接成功,并触发对接机械机构锁紧。
任务控制站负责组织4个原型系统的操作,可远程规划一个在轨服务任务,从接近操作到对接与服务。任务控制站可利用实际硬件或通过计算机模拟的方式,开展“下一代加拿大机械臂计划”高级服务能力的演示试验。(程绍驰)