图:Canadarm2与Dextre(图片来源:NASA网站)
【本站综合】2013年1月14日至18日,国际空间站(ISS)利用加拿大机械臂2(Canadarm2)和灵巧机械臂(Dextre)完成机器人在轨燃料加注任务(RRM)。试验由位于休斯顿的约翰逊航天中心和加拿大航天局的相关专家组成地面控制小组遥控指挥。
试验过程
此次任务针对没有专门加注接口的模拟卫星进行在轨燃料加注,由Canadarm2和Dextre共同完成。臂长17米的Canadarm2固定在国际空间站外部,3.3米的Dextre被安装在Canadarm2的末端进行精细操作。
1月14日,在地面团队的控制下,Dextre拿出RRM模块中的工具并移走盖板;15日,切割安全锁线;16日,使用RRM多功能工具处理安全帽;17日,移走安全帽;18日,Dextre握住喷嘴,打开螺母,开启密封的燃料阀门,准备向模拟卫星加注燃料乙醇。
在16日的试验过程中,Canadarm2控制软件出现间歇性故障。故障可能造成Canadarm2运行错误参数,地面团队紧急暂停了加注任务,后经地面团队调整评估,17日恢复任务运行。
试验背景
2009年,RRM任务开始实施。经过2年的地面演示验证试验后,2011年7月,“亚特兰蒂斯”号航天飞机将用于在轨演示验证的设备——RRM模块运送至ISS。RRM模块由模拟卫星和RRM专用工具组成,并由航天员出舱活动将其安装在空间站外部平台上,为NASA在2012年3月首次演示验证做好了准备。由哥达德航天中心研制的RRM专用工具包括:剪线钳和垫片操作工具、多功能工具、安全帽拆除工具、喷嘴工具。每个工具上都安装了2个照相机,地面团队可有效观察和控制任务进展情况。
2012年,在国际空间站上完成了3项RRM演示验证试验,包括开启RRM工具和切割模拟卫星上的两条锁线,拆除模拟卫星的冷却剂气体设备,在轨燃料转移等。
试验影响和意义
NASA卫星服务能力办公室(SSCO)项目副经理本杰明•里德称,每颗卫星都有运行寿命,最终退役时间取决于零部件的可靠性和卫星能携带的推进剂数量。维修在轨的卫星,为其加注推进剂能够节省数百万甚至上亿美元的经费。
在轨加注能延长航天器工作寿命,降低全寿命周期成本,还可以增强航天器的机动能力,提高执行任务的灵活性,实现更远距离的空间飞行。由于在轨加注技术具有巨大的应用潜力,因而受到美国军方、NASA和工业界的广泛重视。
RRM任务是卫星在轨服务技术和国际空间站机器人技术发展的重要里程碑,同时标志着国际空间站是先进航天技术演示验证的良好平台。(王岩松 编译)