26. mart. 2011.
Kada pomislimo na ISS, prva asocijacija su nam ogromni solarni paneli bez kojih stanica ne bi mogla ni da se zamisli. Međutim, kako su i pomoću čega montirani ti i svi ostali elementi na ISS? Taj bilder, koji diže preko 100 tona, zove se Canadarm2!
Prošli put sam pisao o „svemirskim motociklima“, individualnim uređajima za prevoženje astronauta po kosmosu. Njihova primarna namena je da obezbede pokretljivost astronauta prilikom složenih operacija u kosmosu. Međutim, nijedan iole ozbiljniji veliki posao na Međunarodnoj orbitnoj stanici ne može da se zamisli bez specijalne dizalice, odn. robotizovane ruke nove generacije koja nosi naziv Canadarm2. Nijedna montaža novih elemenata na stanici, nijedno unošenje ili iznošenje korisnog tereta iz svemirskih transportera, nijedna akcija astronauta u otvorenom kosmosu ne može da se obavi bez upotrebe ovog sofistikovanog uređaja. Moram da napomenem da je stručni naziv ovog uređaja „Pokretni servisni sistem“, MSS (Mobile Servicing System), a da je Canadarm2 samo njegova glavna komponenta. Rad na ovom uređaju toliko je složen i bitan da astronauti na poligonima provode nedelje u napornim specijalističkim treninzima.
Svima je jasno da je srž ovog uređaja zapravo vrhunska elektronika. Nju je za potrebe Ministarstva odbrane (DoD) još 1977. počela da razvija kompanija CII Honeywell Bull. Njihov inženjer Jean Ichbiah je napisao specijalni strukturni kompjuterski program, koji je danas postao međunarodni standard, a kome je dao ima „Ada”, u počast prve zvanične kompjutrske programerke Auguste Ade Lovelace (1815-52).
Tzv. hardver ovog sistema konstruisala je i proizvela kompanija iz Ontarija MDA Space Missions (prehodno ime „MD Robotics”[1]; još ranije „SPAR Aerospace“), čime je Kanadska svemirska agencija dala svoj doprinos projektu međunarodne orbitne postaje.
MMS јe јеdan od najvažnijih delova ISS i sastoji se od tri komponente. Hajde da kažem nešto o svakoj od njih pojedinačno.
CANADARM2
Stručni naziv je „Pokretni manipulativni sistem svemirske stanice“, SSRMS (Space Station Remote Manipulator System), i u svemir ga je 2001. u misiji STS-100 doneo šatl „Endeavour“. Uzor za ovaj deo bila je robotska ruka Canadarm montirana na šatlove, samo što je ova na ISS predstavlja veću, bolju i pametniju verziju. Kada je svih 7 motorizovanih zglobova ispravljeno, Canadarm2 je dugačka 17,6 metara. Iako ruka ima prečnik od samo 35 cm, može da podigne teret i do 116 tona. Za razliku od šatlove ruke, koja je jednim krajem pričvršćena za šatl, Canadarm2 nema fiksirane krajeve već može da se premešta po čitavoj površini Međunarodne stanice. To je omogućeno posebnim „utikačima“ PDGS (Power Data Grapple Fixtures, videti na donjoj šemi) razmeštenim po stanici, koje, opet, uvek prate uređaji za napajanje i prenos komandi i slike LEE (Latching End Effector).
Trenutno se upravljanje roborskom rukom vrši iz primarnog američkog modula „Destiny“[2]. Operaterima su na raspolaganju dva puta po tri monitora (RWS), preko kojih se neprestano nadzire rad ruke. Sami pokreti, koji su daleko složeniji od pokreta ljudske ruke, kontrolišu se uz pomoć dva „džojstika”: jedan je za rotaciju (RHC) a drugi za translatorno pomeranje (THC). Kada Međunarodna stanica konačno bude dovršena, jedan centar za upravljanje će se nalaziti i u evropskom osmatračkom modulu „Cupola”, koji je pre 14 meseci dopremljen u orbitu.
Na slici načinjenoj u oktobru 2004. prikazan je astronaut Leroy Chiao kako iz modula „Destiny“ upravlja Canadarmom2 (odn. SSRMS). U tome mu pomažu 4 kamere u boji (po jedna sa svake strane lakta, i dve na kraju LEE). Kada je neopterećena, ruka se kreće brzinom od 37 cm/s, a sa teretom 2 cm/s. Rukom mogu da upravljaju i astronauti spolja.
Američki astronaut Steve Robertson (STS-118) premešta se uz pomoć robota Canadarm2. Mora da je to strašan osećaj!
MOBILNA BAZA
Bazna platforma za lateralno kretanje robotske ruke u originalu se naziva Mobile Remote Servicer Base System (MRSBS), ili kraće, samo MBS. Na ISS ju je u leto 2002. doneo šatl „Endeavour” u misiji STS-111. Platforma je montirana na svojevrsni voz – mobilni transporter (koji je donela misija STS-110), koji se kreće po šinama dugim 85 metara. Transporterom se upravlja sa Zemlje, ali to može da radi i posada na ISS. Zbog svoje brzine (2,5 cm/s) često ga nazivaju i najsporijim vozom na svetu, ali i najbržim vozom na svetu, jer zajedno sa ISS po orbiti putuje brzinom od 47.000 km/h!
Ova komplikovana skalamerija predstavlja baznu platformu MBS, koja se od 2002. nalazi na ISS. Na njoj se nalazi čitav spektar neophodne i korisne opreme, koju je po potrebi moguće zameniti u kosmosu. Detaljnije pogledati ovde.
Mobilni transporter je napravljen od titanijuma i aluminijuma, i težak je 885 kg. Poseduje dva nezavisna pogonska motora, a magnetni senzori mu omogućavaju milimetarsku preciznost u radu. Kao i Canadarm2, i MBS proizvodi kanadska kompanija MDA Space Mission.
Na svakom ćošku MBS poseduje četiri „utikača“ ili „hvatača“, PDGS (Power Data Grapple Fixtures), koji služe kao baze za dva robota, Canadarm2 odn. Dextre. Takođe, mobilna baza služi i za odlaganje, napajanje i rukovanje bilo kojim korisim teretom dok se Canadarm2 bavi nekim drugim zadacima.
Isto tako, MBS pruža podršku astronautima prilikom njihovih kosmičkih šetnji (EVA). Na njima postoje pregrade za odlaganje opreme i alata, rukohvatači i mesta za kačenje sigurnosnih sajli za astronaute, mesta za noge, kao i za postavljanje kamera. U slučaju potrebe, astronauti mogu i da jašu na mobilnoj bazi MBS i tako se prevoze s kraja na kraj stanice!
SPECIJALNI MANIPULATOR „DEXTRE“
Često nismo ni svesni (niti to možemo da budemo) koliko je moćna i nadasve složena jedna tvorevina kao što je Međunarodna svemirska stanica. Tek kad otkrijemo koliko je komplikovan i sofistikovan jedan njen deo, kao što je Pokretni servisni sistem MMS, vidimo neverovatnu složenost same stanice. Svakako najkomplikovaniji deo ovog sistema je „Kanadska manipulativna ruka“ ili skraćeno „Dextre“ (Special Purpose Dexterous Manipulator, SPDM), set robotskih ruku koji se nalazi na slobodnom kraju robota Canadarm2.
Ovaj robotizovani elemenat, kao i prethodna dva za ISS, napravila je otavska specijalizovana kompanija MDA. Dextre može da se koristi direktno sa pokretne baze ili da se montira na kraj Canadarma2. Manipulator je stigao u orbitu 11. marta 2008. godine u šatl-misiji STS-123. Sa svojim specijalizovanim senzorima na krajevima, ovaj uređaj se danas tretira kao robotizovani spoljnji tehničar svemirske stanice, i može da obavlja daleko suptilnije popravke i operacije neko Canadarm2. Danas njime upravljaju sami astronauti tokom izlaska u svemir, ali moćiće da bude kontrolisan i sa Zemlje ili sa ISS.
OSTALI ROBOTI NA ISS
Kada je 31. maja 2008. lansiran šatl „Discovery” (misija STS-124), jedan od osmorice članova posade bio je Jaxin specijalista Akihiko Hoshide. Njegov glavni zadatak je bio da sa kolegama dovršava gradnju najvećeg pojedinačnog modula na ISS, japanske naučne laboratorije „Kibō” („Nada”). U tome im je pomagala velika japanska robotska ruka (JEM-RMS), dok je „manju i finiju ruku” godinu dana kasnije doneo prvi japanski brod za snabdevanje ISS, nazvan HTV-1. Kontrola rada japanske robotske ruke obavlja se iz logističkog modula ELM-PS, koji je stigao na ISS prethodnim šatlom.
Japanski eksperimentalni modu (JEM), poznatiji kao „Kibo”. Kompleks je komptiran sa ukupno 3 lansiranja šatlova. Modul pod pritiskom (PM) je dugačak 11,19 m i težak 14,8 tona. Eksperimentlni logistički modul (ELM) dug je 4,21 m i težak 8,4 tone. Vidi se ispružena japanska ruka JEM-RMS.
Tehničari u Kenedijevom centru pakuju ruku u šatl.
Treća robotska ruka biće evropski projekat ERA (European Robotic Arm). Planirano je da bude poslata u svemir zajedno sa ruskim naučnim modulom МЛМ negde u martu 2012. godine.
U proizvodnji ERA učestvuje 8 zemalja, a glavni su Holanđani. Ukupna dužina – 11,3 m; težina – 630 kg; max nosivost – 8.000 kg; brzina – 10 cm/s; max preciznost – 5 mm.
Ovako će ERA funkcionisati u orbiti. Iako na ISS već postoje dve robotske ruke, zbog različitih tipova njihovih baza i hvataljki za teret te ruke ne mogu da se koriste na ruskom delu ISS.
Tada će biti poslata u svemir ruska laboratorija „Наука“, koja će da se spoji sa već postojećim ISS modulom „Звезда”. U tim poslovima će pomagati evropska ruka ERA, koja će biti montirana na novi modul i raširena u orbiti. Među specijalnim zadacima nove ruke nalaziće se i poslovi montaže i zamene solarnih panela, inspekcija stanice, rukovanje spoljnjim korisnim teretom, podrška astronauta tokom kosmičkih šetnji itd.
Pored navedenih robota, na ISS se već nalaze i dve teretne dizalice „Стрела“, locirane na ruskom spojnom modulu „Пирс”, od kojih je jedna dopremljena šatlom 1999. a druga „Прогрессом“ 2001. godine. Kada su sklopljene, ove teleskopske dizalice su dugačke svega 180 cm, ali kada se otvore duge su 14 metara. Prva dizalica može da dohvati i opslužuje modul „Заря,“, a druga modul „Звезда“.
Dva ruska teretna krana „Стрела” na ISS, montirana na modulu „Пирс”. Iste dizalice su bile montirane i na stanici „Мир“.
[1] Ista kompanija pravi robotske ruke i za šatlove, najbolje radarske satelite za osmatranje Zemlje (RADARSAT-1 i RADARSAT-2), meteorološku marsovu stanicu „Phoenix“, a 2005. su trebali da izvrše opsežnu popravku Hablovog teleskopa, od čega je NASA kasnije odustala.
MDA je u timu SpaceX, jednoj od dve kompanije koje je NASA 2006. odabrala za buduće dopremanje ljudstva i robe na ISS.
[2] Prvi modul koji je NASA poslala na ISS još 2001. Bila je to prva američka stalna istraživačka laboratorija u orbiti još od „Skylaba“ i 1974. godine. Prečnik: 2,95 m; težina u orbiti: 1.880 kg.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
