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El acoplamiento y el amarre de naves espaciales consiste en la unión de dos vehículos espaciales . Esta conexión puede ser temporal o parcialmente permanente , como en el caso de los módulos de las estaciones espaciales.
El acoplamiento se refiere específicamente a la unión de dos vehículos espaciales de vuelo libre separados. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] El atraque se refiere a las operaciones de acoplamiento donde un módulo/vehículo pasivo se coloca en la interfaz de acoplamiento de otro vehículo espacial mediante un brazo robótico . [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] Debido a que el proceso moderno de desatraque requiere más mano de obra de la tripulación y consume mucho tiempo, las operaciones de atraque no son adecuadas para evacuaciones rápidas de la tripulación en caso de emergencia. [ 5 ]
Historia
Unión cósmica
La capacidad de acoplamiento de naves espaciales depende del encuentro espacial , la capacidad de dos naves espaciales para encontrarse y mantenerse en la misma órbita . Esto fue desarrollado por primera vez por los Estados Unidos para el Proyecto Gemini . Se planeó que la tripulación de Gemini 6 se encontrara y acoplara manualmente bajo el mando de Wally Schirra , con un vehículo objetivo Agena no tripulado en octubre de 1965, pero el vehículo Agena explotó durante el lanzamiento. En la misión revisada Gemini 6A, Schirra realizó con éxito un encuentro en diciembre de 1965 con la Gemini 7 tripulada , acercándose a 0,3 metros (1 pie) , pero no había capacidad de acoplamiento entre dos naves espaciales Gemini. [ 6 ] El primer acoplamiento con un Agena se realizó con éxito bajo el mando de Neil Armstrong en Gemini 8 el 16 de marzo de 1966. Se realizaron acoplamientos manuales en tres misiones Gemini posteriores en 1966.
El programa Apolo dependía del encuentro en órbita lunar para lograr su objetivo de llevar hombres a la Luna. Esto requería, en primer lugar, una maniobra de transposición, acoplamiento y extracción entre la nave nodriza del módulo de mando y servicio (CSM) del Apolo y la nave de aterrizaje del módulo lunar (LM), poco después de que ambas naves fueran enviadas fuera de la órbita terrestre en una trayectoria hacia la Luna. Luego, tras completar la misión de alunizaje, dos astronautas en el LM debían encontrarse y acoplarse con el CSM en órbita lunar para poder regresar a la Tierra. Las naves espaciales fueron diseñadas para permitir la transferencia de tripulación dentro de la nave a través de un túnel entre la parte delantera del módulo de mando y el techo del módulo lunar. Estas maniobras se demostraron por primera vez en órbita terrestre baja el 7 de marzo de 1969, en el Apolo 9 , luego en órbita lunar en mayo de 1969 en el Apolo 10 , y posteriormente en seis misiones de alunizaje, así como en el Apolo 13, donde el LM se utilizó como vehículo de rescate en lugar de realizar un alunizaje.
A diferencia de Estados Unidos, que utilizó el acoplamiento manual pilotado durante los programas Apolo, Skylab y Transbordador Espacial , la Unión Soviética empleó sistemas de acoplamiento automatizados desde el inicio de sus intentos de acoplamiento. El primer sistema de este tipo, Igla , fue probado con éxito el 30 de octubre de 1967, cuando los dos vehículos de prueba Soyuz no tripulados Kosmos 186 y Kosmos 188 se acoplaron automáticamente en órbita. [ 7 ] [ 8 ] Este fue el primer acoplamiento soviético exitoso. Procediendo a los intentos de acoplamiento tripulado, la Unión Soviética logró por primera vez el encuentro de la Soyuz 3 con la nave no tripulada Soyuz 2 el 25 de octubre de 1968; el intento de acoplamiento no tuvo éxito. El primer acoplamiento tripulado se logró el 16 de enero de 1969, entre la Soyuz 4 y la Soyuz 5 . [ 9 ] Esta versión temprana de la nave espacial Soyuz no tenía túnel de transferencia interno, pero dos cosmonautas realizaron una transferencia extravehicular de Soyuz 5 a Soyuz 4, aterrizando en una nave espacial diferente a la que habían lanzado. [ 10 ]
En la década de 1970, la Unión Soviética modernizó la nave espacial Soyuz añadiéndole un túnel de transferencia interno y la utilizó para transportar cosmonautas durante el programa de la estación espacial Salyut. La primera visita exitosa a la estación espacial tuvo lugar el 7 de junio de 1971, cuando la Soyuz 11 se acopló a la Salyut 1. Estados Unidos hizo lo propio, acoplando su nave espacial Apolo a la estación espacial Skylab en mayo de 1973. En julio de 1975, ambas naciones cooperaron en el Proyecto de Prueba Apolo-Soyuz , acoplando una nave espacial Apolo con una Soyuz mediante un módulo de acoplamiento especialmente diseñado para adaptarse a los diferentes sistemas de acoplamiento y atmósferas de las naves espaciales.
A partir de Salyut 6 en 1978, la Unión Soviética comenzó a utilizar la nave espacial de carga no tripulada Progress para reabastecer sus estaciones espaciales en órbita terrestre baja, extendiendo considerablemente la duración de las estancias de las tripulaciones. Como nave espacial no tripulada, Progress se encontraba y se acoplaba con las estaciones espaciales de forma totalmente automática. En 1986, el sistema de acoplamiento Igla fue reemplazado por el sistema Kurs actualizado en la nave espacial Soyuz. La nave espacial Progress recibió la misma actualización varios años después. [ 7 ] : 7 El sistema Kurs todavía se utiliza para acoplarse al Segmento Orbital Ruso de la Estación Espacial Internacional .
Atraque
El acoplamiento de naves espaciales se remonta al menos al acoplamiento de cargas útiles en la bahía de carga del transbordador espacial. [ 11 ] Dichas cargas útiles podían ser naves espaciales de vuelo libre capturadas para mantenimiento/retorno, o cargas útiles expuestas temporalmente al entorno espacial al final del Sistema Manipulador Remoto . Se utilizaron varios mecanismos de acoplamiento diferentes durante la era del transbordador espacial. Algunos de ellos eran características de la bahía de carga útil (por ejemplo, el conjunto de pestillo de retención de carga útil), mientras que otros eran equipos de apoyo aéreo (por ejemplo, la estructura de soporte de vuelo utilizada para las misiones de servicio del HST ).
Hardware
androginia
Los sistemas de acoplamiento/atraque pueden ser andróginos ( sin género ) o no andróginos ( con género ), lo que indica qué partes del sistema pueden acoplarse entre sí.
Los primeros sistemas de acoplamiento de naves espaciales eran todos diseños de acoplamiento no andróginos. Los diseños no andróginos constituyen una forma de apareamiento de género [ 2 ], donde cada nave espacial que se va a acoplar tiene un diseño único (masculino o femenino) y un rol específico en el proceso de acoplamiento. Los roles no se pueden invertir. Además, dos naves espaciales del mismo género no pueden acoplarse en absoluto.
En cambio, el acoplamiento andrógino (y posteriormente el atraque andrógino) presenta una interfaz idéntica en ambas naves espaciales. En una interfaz andrógina, existe un único diseño que puede conectarse a una copia idéntica de sí mismo. Esto permite la redundancia a nivel de sistema (inversión de roles), así como el rescate y la colaboración entre cualquier par de naves espaciales. También proporciona un diseño de misión más flexible y reduce el análisis y la capacitación específicos para cada misión. [ 2 ]
Lista de mecanismos/sistemas
Adaptadores
Un adaptador de atraque o amarre es un dispositivo mecánico o electromecánico que facilita la conexión de un tipo de interfaz de atraque o amarre a otra interfaz diferente. Dichas interfaces pueden ser de atraque/atraque, de atraque/amarre o de amarre/amarre. A continuación se enumeran los adaptadores lanzados anteriormente y los que están previstos para su lanzamiento:
- Módulo de acoplamiento ASTP: Un módulo de esclusa de aire que convirtió la sonda y el drogue estadounidenses en APAS-75 . Construido por Rockwell International para la misión del Proyecto de Prueba Apolo-Soyuz de 1975. [ 33 ]
- Adaptador de acoplamiento presurizado (PMA) : Convierte un mecanismo de acoplamiento común activo en APAS-95 . Tres PMA están instalados en la ISS ; el PMA-1 y el PMA-2 se lanzaron en 1998 en la misión STS-88 , y el PMA-3 a finales de 2000 en la misión STS-92 . El PMA-1 se utiliza para conectar el módulo de control Zarya con el nodo 1 de Unity; los transbordadores espaciales utilizaron el PMA-2 y el PMA-3 para el acoplamiento.
- Adaptador de Acoplamiento Internacional (IDA) : [ 34 ] Convierte APAS-95 al Estándar del Sistema de Acoplamiento Internacional. Se planeó lanzar IDA-1 en SpaceX CRS-7 hasta su fallo de lanzamiento, y acoplarlo al PMA delantero del Nodo-2. [ 34 ] [ 35 ] IDA-2 se lanzó en SpaceX CRS-9 y se acopló al PMA delantero del Nodo-2. [ 34 ] [ 35 ] IDA-3, el reemplazo de IDA-1, se lanzó en SpaceX CRS-18 y se acopló al PMA cenital del Nodo-2. [ 36 ] El adaptador es compatible con el Estándar del Sistema de Acoplamiento Internacional (IDSS), que es un intento de la Junta de Coordinación Multilateral de la ISS de crear un estándar de acoplamiento. [ 37 ]
- SSPA-GM: Convierte el SSVP-M8000 pasivo (Sistema de Acoplamiento Híbrido) en SSVP-G4000 pasivo. [ 38 ] El anillo de acoplamiento utilizado inicialmente para el acoplamiento de Soyuz MS-18 y Progress MS-17 en Nauka hasta que Progress MS-17 lo desprendió para el módulo Prichal que llegó a la ISS. [ 39 ] Fue hecho para los puertos nadir de Nauka y Prichal de la Estación Espacial Internacional, donde las naves espaciales Soyuz y Progress tenían que acoplarse a un puerto designado para módulos. Antes de la extracción del SSPA-GM, el anillo de acoplamiento tiene 80 cm (31 in) de diámetro; eso pasa a 120 cm (47 in) después de la extracción.
Módulo de acoplamiento ASTP
Adaptador de acoplamiento presurizado
Adaptador de acoplamiento internacional
Anillo de acoplamiento APAS a SSVP (SSVPA-GM)
Acoplamiento de naves espaciales no tripuladas
Durante los primeros cincuenta años de los vuelos espaciales, el objetivo principal de la mayoría de las misiones de acoplamiento era transferir tripulación, construir o reabastecer una estación espacial, o realizar pruebas para una misión de este tipo (por ejemplo, el acoplamiento entre Kosmos 186 y Kosmos 188 ). Por lo tanto, comúnmente al menos una de las naves participantes estaba tripulada, con un volumen habitable presurizado (por ejemplo, una estación espacial o un módulo de aterrizaje lunar) como destino; las excepciones fueron algunas misiones de acoplamiento soviéticas totalmente no tripuladas (por ejemplo, los acoplamientos de Kosmos 1443 y Progress 23 a una Salyut 7 no tripulada o Progress M1-5 a una Mir no tripulada ). Otra excepción fueron algunas misiones de los transbordadores espaciales tripulados de EE. UU. , como los acoplamientos del Telescopio Espacial Hubble (HST) durante las cinco misiones de mantenimiento del HST. La misión japonesa ETS-VII (apodada Hikoboshi y Orihime ) en 1997 fue diseñada para probar el encuentro y acoplamiento de naves no tripuladas, pero se lanzó como una sola nave espacial que se separó para luego volver a unirse.
Los cambios en el aspecto tripulado comenzaron en 2015, cuando se planificaron varios acoplamientos comerciales de naves espaciales no tripuladas con fines económicos. En 2011, dos proveedores comerciales de naves espaciales anunciaron planes para proporcionar naves de reabastecimiento autónomas / teleoperadas para el mantenimiento de otras naves espaciales no tripuladas. Cabe destacar que ambas naves de servicio tenían previsto acoplarse a satélites que no estaban diseñados para el acoplamiento ni para el mantenimiento en el espacio.
El modelo de negocio inicial para estos servicios se basaba principalmente en la órbita casi geoestacionaria , aunque también se contemplaron servicios de maniobra orbital con grandes delta-v . [ 40 ]
Partiendo de la misión Orbital Express de 2007 , una misión patrocinada por el gobierno estadounidense para probar el mantenimiento de satélites en el espacio con dos vehículos diseñados desde cero para el reabastecimiento de combustible en órbita y la sustitución de subsistemas, dos empresas anunciaron planes para misiones comerciales de mantenimiento de satélites que requerirían el acoplamiento de dos vehículos no tripulados.
- Space Infrastructure Servicing (SIS) es una nave espacial que estaba siendo desarrollada por la empresa aeroespacial canadiense MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA), fabricante del Canadarm , para operar como un depósito de reabastecimiento de combustible en el espacio a pequeña escala para satélites de comunicaciones en órbita geoestacionaria . Intelsat fue socio en la definición de requisitos y en la financiación del satélite de demostración inicial, cuyo lanzamiento estaba previsto para 2015. [ 41 ] [ 42 ]
- El Vehículo de Extensión de Misión (MEV) [ 43 ] fue una nave espacial desarrollada en 2011 por la empresa estadounidense ViviSat , una empresa conjunta al 50/50 de las empresas aeroespaciales US Space y ATK , para operar como una nave espacial de reabastecimiento de combustible de satélites en el espacio a pequeña escala . [ 40 ] El MEV se acoplaría, pero no transferiría combustible. En cambio, usaría " sus propios propulsores para proporcionar control de actitud al objetivo". [ 40 ]
Los vehículos SIS y MEV planeaban utilizar técnicas de acoplamiento diferentes. SIS planeaba utilizar un anillo de fijación alrededor del motor de impulso [ 44 ], mientras que el Vehículo de Extensión de Misión utilizaría un método más estándar de insertar una sonda en la boquilla del motor de impulso [ 40 ] .
Una nave espacial destacada que recibió un mecanismo para acoplamientos no tripulados es el Telescopio Espacial Hubble (HST). En 2009, la misión del transbordador STS-125 añadió el Mecanismo de Captura Suave (SCM) en el mamparo posterior del telescopio espacial. El SCM está diseñado para acoplamientos sin presurización y se utilizará al final de la vida útil del Hubble para acoplar una nave espacial no tripulada y desorbitarlo. El SCM utilizado fue diseñado para ser compatible con la interfaz del Sistema de Acoplamiento de la NASA (NDS) para reservar la posibilidad de una misión de mantenimiento. [ 45 ] El SCM, en comparación con el sistema utilizado durante las cinco misiones de mantenimiento del HST para capturar y acoplar el HST al transbordador espacial, reducirá significativamente las complejidades de diseño de encuentro y captura asociadas con dichas misiones. El NDS guarda cierta semejanza con el mecanismo APAS-95, pero no es compatible con él. [ 46 ]
Acoplamiento no cooperativo
A veces, el acoplamiento con una nave espacial (u otro objeto espacial fabricado por el hombre) que no tiene un sistema de control de actitud operativo puede ser deseable, ya sea para rescatarla o para iniciar una desorbitación controlada . Hasta ahora se han propuesto algunas técnicas teóricas para el acoplamiento con naves espaciales no cooperativas. [ 47 ] Sin embargo, con la única excepción de la misión Soyuz T-13 para rescatar la estación espacial Salyut 7 averiada, a partir de 2006Todos los acoplamientos de naves espaciales en los primeros cincuenta años de vuelos espaciales se habían realizado con vehículos en los que ambas naves involucradas estaban bajo control de actitud pilotado, autónomo o telerrobótico . [ 47 ] Sin embargo, en 2007 se realizó una misión de demostración que incluyó una prueba inicial de una nave espacial no cooperativa capturada por una nave espacial controlada mediante un brazo robótico. [ 48 ] La investigación y el trabajo de modelado continúan para respaldar misiones adicionales de captura autónoma no cooperativa en los próximos años. [ 49 ] [ 50 ]
Misión de rescate de la estación espacial Salyut 7
Salyut 7 , la décima estación espacial de cualquier tipo lanzada, y Soyuz T-13 estaban acopladas en lo que el autor David SF Portree describe como "una de las hazañas de reparaciones en el espacio más impresionantes de la historia". [ 15 ] El seguimiento solar falló y debido a una falla de telemetría la estación no informó la falla al control de la misión mientras volaba de forma autónoma. Una vez que la estación se quedó sin reservas de energía eléctrica, cesó la comunicación abruptamente en febrero de 1985. La programación de la tripulación se interrumpió para permitir que el comandante militar soviético Vladimir Dzhanibekov [ 51 ] y el ingeniero de vuelo científico técnico Viktor Savinykh [ 52 ] realizaran reparaciones de emergencia.
Todas las estaciones espaciales soviéticas y rusas estaban equipadas con sistemas automáticos de encuentro y acoplamiento, desde la primera estación espacial, la Salyut 1, que utilizaba el sistema IGLA, hasta el segmento orbital ruso de la Estación Espacial Internacional, que utilizaba el sistema Kurs . La tripulación de la Soyuz descubrió que la estación no emitía señales de radar ni telemetría para el encuentro, y tras la llegada y la inspección externa de la estación, que giraba sin control, la tripulación calculó la proximidad utilizando telémetros láser portátiles.
Dzhanibekov pilotó su nave para interceptar el puerto delantero de Salyut 7, sincronizó la rotación de la estación y logró un acoplamiento suave. Tras lograr un acoplamiento firme, confirmaron que el sistema eléctrico de la estación estaba averiado. Antes de abrir la escotilla, Dzhanibekov y Savinykh analizaron el estado de la atmósfera de la estación y lo encontraron satisfactorio. Ataviados con ropa de invierno forrada de piel, entraron en la fría estación para realizar reparaciones. En una semana, se restablecieron suficientes sistemas para permitir que las naves de carga robóticas se acoplaran a la estación. Transcurrieron casi dos meses antes de que las condiciones atmosféricas en la estación espacial se normalizaran. [ 15 ]
Acoplamientos no tripulados de objetos espaciales no cooperativos
Se han teorizado técnicas de encuentro y captura no cooperativas, y se ha realizado con éxito una misión con una nave espacial no tripulada en órbita. [ 48 ]
Un enfoque típico para resolver este problema consta de dos fases. Primero, se realizan cambios de actitud y órbita en la nave espacial "perseguidora" hasta que su movimiento relativo con la nave espacial "objetivo" sea cero. Segundo, se inician maniobras de acoplamiento similares al acoplamiento cooperativo tradicional de naves espaciales. Se asume una interfaz de acoplamiento estandarizada en cada nave espacial. [ 53 ]
La NASA ha identificado el encuentro y acoplamiento automatizado y autónomo —la capacidad de dos naves espaciales para encontrarse y acoplarse "operando independientemente de los controladores humanos y sin otro respaldo, [y que requiere] avances tecnológicos en sensores, software y posicionamiento en órbita en tiempo real y control de vuelo , entre otros desafíos"— como una tecnología crítica para el "éxito final de capacidades como el almacenamiento y reabastecimiento de combustible en órbita ", y también para operaciones complejas en el ensamblaje de componentes de misión para destinos interplanetarios. [ 54 ]
El Vehículo de Encuentro y Acoplamiento Automatizado/Autónomo (ARDV) es una misión propuesta por la NASA como Demostración Tecnológica Emblemática (FTD), con lanzamiento previsto para 2014/2015. Un objetivo importante de la NASA en esta misión es avanzar en la tecnología y demostrar el encuentro y acoplamiento automatizados. Un elemento de la misión definido en el análisis de 2010 fue el desarrollo de un sensor de proximidad láser que podría utilizarse para vehículos no cooperativos a distancias entre 1 metro (3 pies 3 pulgadas) y 3 kilómetros (2 millas) . Los mecanismos de acoplamiento no cooperativos se identificaron como elementos críticos para el éxito de dichas misiones autónomas. [ 54 ]
La manipulación y conexión con objetos espaciales no cooperativos se identificó como uno de los principales desafíos técnicos en la hoja de ruta de robótica, telerrobótica y sistemas autónomos de la NASA de 2010. [ 55 ]
Estados de acoplamiento
La conexión de acoplamiento se denomina "suave" o "rígida". Normalmente, una nave espacial inicia primero un acoplamiento suave haciendo contacto y enganchando su conector de acoplamiento con el de la nave receptora. Una vez asegurada la conexión suave, si ambas naves están presurizadas, pueden proceder a un acoplamiento rígido , donde los mecanismos de acoplamiento forman un sello hermético, lo que permite abrir las escotillas interiores de forma segura para transferir la tripulación y la carga.
Acoplamiento de naves espaciales y módulos
El acoplamiento y desacoplamiento describen las naves espaciales que utilizan un puerto de acoplamiento, sin asistencia y con su propia energía. El atraque se produce cuando una nave espacial o un módulo sin energía no puede utilizar un puerto de acoplamiento o requiere asistencia para hacerlo. Esta asistencia puede provenir de otra nave espacial, como cuando el transbordador espacial utilizó su brazo robótico para empujar los módulos de la ISS a sus atraques permanentes. De manera similar, el módulo Poisk quedó atracado permanentemente a un puerto de acoplamiento después de ser empujado a su lugar por una nave Progress modificada , que posteriormente fue desechada. La nave de reabastecimiento Cygnus que llega a la ISS no se conecta a un puerto de acoplamiento , sino que es introducida en un mecanismo de atraque por el brazo robótico de la estación, que luego cierra la conexión. El mecanismo de atraque se utiliza únicamente en el segmento estadounidense de la ISS; el segmento ruso utiliza puertos de acoplamiento para los atraques permanentes.
Acoplamiento a la superficie de Marte
La NASA ha analizado el acoplamiento en relación con un rover tripulado a Marte , como por ejemplo con un hábitat marciano o una etapa de ascenso. [ 56 ] El vehículo de superficie marciana (y los hábitats de superficie) tendrían una gran escotilla de acoplamiento rectangular, de aproximadamente 2 por 1 metro (6,6 por 3,3 pies) . [ 56 ]
Galería
Vídeo a cámara rápida del desacoplamiento de una nave espacial Soyuz de la Estación Espacial Internacional.
Referencias
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El acoplamiento es cuando una nave espacial entrante se encuentra con otra nave espacial y vuela una trayectoria de colisión controlada de tal manera que se alinean y engranan los mecanismos de interfaz. Los mecanismos de acoplamiento de las naves espaciales normalmente entran en lo que se llama captura suave, seguida de una fase de atenuación de carga y luego la posición de acoplamiento duro que establece una conexión estructural hermética entre las naves espaciales. El atraque, por el contrario, es cuando una nave espacial entrante es agarrada por un brazo robótico y su mecanismo de interfaz se coloca muy cerca del mecanismo de interfaz estacionario. Luego normalmente hay un proceso de captura, alineación gruesa y alineación fina y luego fijación estructural.
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atraque se refiere a las operaciones de acoplamiento donde un módulo/vehículo inactivo se coloca en la interfaz de acoplamiento mediante un Sistema Manipulador Remoto (RMS). El acoplamiento se refiere a las operaciones de acoplamiento donde un vehículo activo vuela hacia la interfaz de acoplamiento por su propia potencia.
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Buran habría llevado un Módulo de Acoplamiento (MA) en la parte delantera de la bahía de carga útil. Consistía en una sección esférica (2,55 m de diámetro) coronada por un túnel cilíndrico (2,2 m de diámetro) con un puerto de acoplamiento andrógino APAS-89, una versión modificada del sistema APAS-75 desarrollado por NPO Energiya para el Proyecto de Prueba Apolo-Soyuz de 1975 (Página 141). El plan era que el orbitador se lanzara sin tripulación y volara a la estación espacial Mir, donde se acoplaría con el puerto de acoplamiento axial APAS-89 del módulo Kristall (Página 246). A finales de la década de 1980, se le ordenó a NPO Energiya construir tres naves espaciales Soyuz (números de serie 101, 102, 103) con puertos de acoplamiento APAS-89 (Página 246). Nave Soyuz n.º La Soyuz TM-16 fue lanzada finalmente en enero de 1993, transportando a otra tripulación residente (Gennadiy Manakov y Aleksandr Poleshchuk) a la estación espacial Mir. Equipada con un puerto de acoplamiento APAS-89, fue la única nave Soyuz que se acopló al módulo Kristall. Las naves Soyuz de "rescate" n.° 102 y 103, que solo habían sido ensambladas parcialmente, fueron modificadas como naves espaciales Soyuz TM ordinarias con mecanismos de acoplamiento de sonda estándar y se les asignaron nuevos números de serie (página 249). En julio de 1992, la NASA inició el desarrollo del Sistema de Acoplamiento del Orbitador (ODS) para apoyar los vuelos del Transbordador a Mir. Montado en el extremo delantero de la bahía de carga útil, el ODS consta de una esclusa de aire externa, una estructura de soporte y un puerto de acoplamiento APAS. Si bien los dos primeros elementos fueron construidos por Rockwell, el APAS fue fabricado por RKK Energiya. Aunque el designador interno de Energiya para el APAS del transbordador es APAS-95, es esencialmente el mismo que el APAS-89 del Buran. Si bien el ODS se modificó ligeramente para las misiones del transbordador a la ISS, el APAS permaneció sin cambios (Página 380).
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ViviSat, una nueva empresa conjunta al 50-50 de US Space y ATK, está comercializando una nave espacial de reabastecimiento de combustible para satélites que se conecta a una nave espacial objetivo utilizando el mismo enfoque de sonda en el motor de impulso que MDA, pero no transfiere su combustible. En cambio, el vehículo se convierte en un nuevo tanque de combustible, utilizando sus propios propulsores para proporcionar control de actitud para el objetivo. ... [el concepto de ViviSat] no está tan avanzado como MDA. ... Además de extender la vida de un satélite sin combustible, la compañía también podría rescatar naves espaciales con combustible como
AEHF-1
acoplándose con ella en su órbita baja, utilizando su propio motor y combustible para colocarla en la órbita correcta y luego moviéndose a otro objetivo.
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planeaba lanzar su vehículo de Servicio de Infraestructura Espacial ("SIS") a una órbita casi geoestacionaria, donde prestaría servicio a satélites comerciales y gubernamentales que necesitaran combustible adicional, reposicionamiento u otro tipo de mantenimiento. La primera misión de reabastecimiento de combustible estaría disponible 3,5 años después del inicio de la fase de construcción. ... Los servicios prestados por MDA a Intelsat en virtud de este acuerdo están valorados en más de 280 millones de dólares estadounidenses.
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la nave espacial de MDA funcionaba según lo previsto, Intelsat pagaría un total de unos 200 millones de dólares a MDA. Esto suponía que a cuatro o cinco satélites se les suministrarían unos 200 kilogramos de combustible cada uno.
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de 40 tipos diferentes de sistemas de combustible... SIS llevará suficientes herramientas para abrir el 75 por ciento de los sistemas de combustible a bordo de los satélites que ahora están en órbita geoestacionaria. ... MDA lanzará el servicio SIS, que se encontrará y se acoplará con el satélite Intelsat, uniéndose al anillo alrededor del motor de impulso de apogeo del satélite. Con equipos en tierra que gobiernan los movimientos, el brazo robótico SIS llegará a través de la boquilla del motor de apogeo para encontrar y desenroscar la tapa de combustible del satélite. El vehículo SIS volverá a cerrar la tapa de combustible después de entregar la cantidad acordada de propulsor y luego se dirigirá a su próxima misión. La clave del modelo de negocio reside en la capacidad de MDA para lanzar contenedores de combustible de repuesto que serían recogidos por el SIS y utilizados para reabastecer de combustible a decenas de satélites durante varios años. Estos contenedores serían mucho más ligeros que el vehículo SIS y, por lo tanto, mucho menos costosos de lanzar.
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se necesita un sistema de acoplamiento común más pequeño para naves espaciales robóticas para permitir AR&D de naves espaciales robóticas dentro de los rangos de captura de estos sistemas. El ensamblaje de los vehículos y etapas grandes utilizados para misiones de exploración más allá de LEO requerirá nuevos mecanismos con nuevos rangos de captura más allá de cualquier sistema de acoplamiento actualmente utilizado o en desarrollo. El desarrollo y prueba de la captura robótica autónoma de vehículos objetivo no cooperativos en los que el objetivo no tiene ayudas de captura tales como accesorios de agarre o mecanismos de acoplamiento es necesario para apoyar el servicio/rescate de satélites.
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- Sistemas de acoplamiento de naves espaciales
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