NASA lancerer en ny tankningsmission, hjælper rumfartøjer med at leve længere og rejse længere

NASA vil lægge grundlaget for rumfartøjets levetidsforlængelse og langvarig rumudforskning med den kommende lancering af Robotic Refueling Mission 3 (RRM3), en mission, der vil bane vejen for teknikker til opbevaring og genopfyldning af kryogent rumfartøjsbrændstof.

Den tredje fase af en igangværende teknologidemonstration, RRM3 vil knytte sig til den internationale rumstation og bygge på to tidligere missioner - RRM og RRM2. Disse to første faser øvede robotopgaverne med at fjerne hætter og ventiler på rumfartøjer, førende til handlingen med påfyldning af brændstof, men stoppede kort efter kryogen væskeoverførsel.

Kryogen væske kan tjene som et meget potent brændstof. Som drivmiddel, det producerer en høj fremdrift eller acceleration, tillader raketter at undslippe tyngdekraften fra planetlegemer. Som kølemiddel, det holder rumfartøjer operationelle og kan forlænge deres levetid med år.

Ud over disse anvendelser, evnen til at genforsyne kryogent brændstof i rummet kunne minimere mængden af ​​brændstof, som rumfartøjer skal transportere fra jordens overflade, gør det muligt at rejse længere ud i rummet i længere tid.

Flydende oxygen er en anden type kryogen væske, bruges til astronaut livsunderstøttende systemer. At have evnen til effektivt at opbevare og genopbygge denne type ilt kunne lette astronauternes kapacitet til at påbegynde langvarige menneskelige udforskningsmissioner og leve på andre planeter.

"Hver gang vi får forlænget vores ophold i rummet er værdifuld for opdagelse, " sagde Beth Adams Fogle, RRM3 mission manager i NASA's Technology Demonstration Missions programkontor i Marshall Spaceflight Center i Huntsville, Alabama. "RRM3's evne til at overføre og opbevare kryogen væske kan ændre vores nuværende brændstofbegrænsninger for menneskelig udforskning."

En anden mulighed er at udvinde vand på Månen for at adskille det i dets individuelle elementer, brint og oxygen - som begge kan omdannes til kryogene drivmidler. RRM3-teknologier vil etablere metoder til at overføre og opbevare disse ressourcer for at tanke rumfartøjer på udforskningsmissioner, lægger grunden til, hvad der en dag kunne blive månetankstationer.

hinsides månen, kuldioxid i Mars atmosfære har også potentiale til at blive omdannet til flydende metan, en kryogen væske. RRM3-teknikker kunne derefter anvendes til at tanke afgangsraketter fra Mars.

Lige så nyttige som kryogener er, deres ekstremt lave kogepunkter gør det vanskeligt at opbevare dem i rummet, fordi de koger af med tiden. RRM3 vil ikke kun overføre kryogen væske, men opbevarer 42 liter kryogen uden væsketab i seks måneder - nok til at vedligeholde rumfartøjets instrumenter i årevis.

"Hver gang du prøver noget for første gang, der er et element af risiko, " sagde Jill McGuire, projektleder for RRM3. "Vi håber, at vores teknologidemonstration hjælper med at reducere risikoen for tankning i rummet til fremtidige udforsknings- og videnskabelige missioner."

NASA-ingeniører byggede på erfaringer fra RRM og RRM2 for at designe næste generations hardware. Under RRM3-missionsoperationer, rumstationens Dextre-robotarm vil udføre opgaver ved hjælp af en suite af tre primære værktøjer.

Opgavesekvensen begynder med multifunktionsværktøjet 2, som betjener mindre specialiserede værktøjer til at forberede væskeoverførslen. Næste, kryogen-serviceværktøjet bruger en slange til at forbinde tanken fyldt med flydende metan til den tomme tank. For at overvåge processen, Visual Inspection Poseable Invertebrate Robot 2 (VIPIR2) bruger et avanceret robotkamera til at sikre, at værktøjer er korrekt placeret.

"Vi lærer ved at gøre, " sagde Ben Reed, vicedirektør for Satellite Servicing Project Division ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Det er svært at bane vejen for nye teknologier, men når vi får det rigtigt, er udbyttet store."