Un transportador logístico ( ELC ) para el transporte de experimentos a la estación espacial ( EXPRESS) es una plataforma de carga útil acoplada sin presión para la Estación Espacial Internacional (ISS) que proporciona superficies de montaje mecánicas, energía eléctrica y servicios de comando y manejo de datos para las unidades de reemplazo orbital (ORU), así como para los experimentos científicos en la ISS. Los ELC se desarrollaron principalmente en el Centro de vuelo espacial Goddard en Greenbelt, Maryland , con el apoyo de JSC , KSC y MSFC . El ELC se denominaba anteriormente "Express Pallet" y es la contraparte sin presión del ExPRESS Rack presurizado. Un ELC proporciona a los científicos una plataforma e infraestructura para implementar experimentos en el vacío del espacio sin necesidad de un satélite dedicado en órbita terrestre por separado .
Los ELC interactúan directamente con el sistema de conexión común (CAS) de la estructura integrada de la ISS. [1] La estructura P3 tiene dos puntos de conexión llamados mecanismos UCCAS (Unpressurised Cargo Carrier Attachment System), uno orientado hacia el cenit (orientado al espacio) llamado UCCAS-1, el otro orientado hacia el nadir (orientado hacia la tierra) llamado UCCAS-2. La estructura S3 tiene cuatro ubicaciones similares llamadas mecanismos PAS (Payload Attachment System), dos orientados hacia el cenit (PAS-1 y PAS-2), y dos orientados hacia el nadir (PAS-3 y PAS-4).
Descripción
Los ELC son cuatro cargas útiles adjuntas no presurizadas, algunas diseñadas por la Agencia Espacial Brasileña , [2] para la Estación Espacial Internacional (ISS) que proporciona superficies de montaje mecánicas, energía eléctrica y servicios de comando y manejo de datos para experimentos científicos en la ISS. Los ELC tienen un tamaño de cubierta de aproximadamente 14 pies por 16 pies y abarcan el ancho de la bahía de carga útil del transbordador espacial. Están hechos de acero, recubiertos con pintura UV. Cada uno es capaz de proporcionar a los científicos una plataforma e infraestructura para implementar experimentos en el vacío del espacio sin requerir un satélite dedicado separado en órbita terrestre. Cada portador es capaz de llevar 9,800 libras a la órbita y también servirá como accesorios de estacionamiento para hardware de repuesto de la ISS ( ORU ) que se puede recuperar cuando sea necesario. [3] Los experimentos están montados en adaptadores de carga útil ExPRESS (ExPA) que son aproximadamente del mismo tamaño que los FRAM que sostienen los ORU.
Subsistema eléctrico de aviónica del portaaviones ExPRESS (ExPCA)
Dentro del subsistema eléctrico del ELC, la aviónica del portaaviones ExPRESS (ExPCA) proporciona distribución de energía eléctrica a los experimentos e interfaces de datos a la ISS. Dentro del ExPCA, la computadora de vuelo basada en ColdFire , el software y la electrónica relacionada componen su "unidad de controlador de vuelo" (FCU). La FCU ejecuta el sistema operativo en tiempo real (RTOS) de código abierto gratuito RTEMS y proporciona los recursos informáticos y de comunicación como un sistema de comando y manejo de datos (C&DH) del ELC con los siguientes objetivos principales:
Proporcionar una interfaz de enlace de datos de baja velocidad (LRDL) a la ISS para aceptar comandos para el ELC y los experimentos residentes. El ExPCA se implementa como un terminal remoto (RT) en el "bus local de la ISS" MIL-STD-1553 . Esta interfaz también devuelve telemetría de mantenimiento desde el ExPCA y los experimentos residentes a la ISS.
Proporcionar un LRDL desde el ExPCA a los experimentos residentes en el ELC para reenviar comandos desde la ISS a los experimentos y recibir telemetría de los experimentos para su transmisión a la ISS. Esta es otra interfaz MIL-STD-1553, en la que el ExPCA actúa como controlador de bus (BC).
Proporcionar un enlace de datos de alta velocidad (HRDL) entre el ELC y la ISS. Esta interfaz se implementa como un bus de datos de fibra óptica con una capacidad de hasta 95,0 megabits por segundo (Mbit/s). La función principal de esta interfaz es el retorno de datos científicos experimentales de gran volumen desde los experimentos residentes a la ISS.
Proporcionar una red de área local (LAN) Ethernet entre el ELC y los experimentos residentes de hasta 6,0 Mbit/s por experimento. La función principal de esta interfaz es el retorno de datos de experimentos científicos a la ISS, retransmitidos a través del HRDL.
Admite seis canales de entrada analógicos en cada ubicación ExPA (adaptador de carga útil ExPRESS).
Admite seis canales de comando discretos en cada ubicación ExPA.
El ELC-1 y el ELC-2 fueron transportados a la Estación Espacial Internacional por el Transbordador Espacial Atlantis en la misión STS-129 en noviembre de 2009. El ELC-4 fue lanzado en la misión STS-133 Discovery el 24 de febrero de 2011 y se instaló en la estación el 27 de febrero. El ELC-3 fue lanzado en la misión STS-134 Endeavour el 16 de mayo de 2011 y se instaló en la estación el 18 de mayo.
Conjunto de transferencia de utilidad (UTA) FRAM-1 (lado superior), anteriormente llamado efector final de enganche (LEE 204), lanzado en ELC-1
Unidad de contacto de plasma (PCU) FRAM-2 (parte superior) lanzada en ELC-1
FRAM-3 (lado superior) AWE [7] anteriormente albergaba a STP-H5. [8] (Reubicado a ELC 3) Anteriormente albergaba a STP-H4 (entregado por el HTV-4 Exposed Pallet, fue colocado aquí por SSRMS/Dextre en agosto de 2013), la carga útil fue retirada por SPDM/Dextre el 27 de agosto de 2015 y transferida a HTV-5 para su eliminación. Posteriormente albergaba a RRM3 , entregado por SpaceX Dragon CRS-16 en diciembre de 2018, que fue reubicado a ELC-3 en junio de 2022.
FRAM-4 (parte superior) La antigua unidad de descarga del cargador de batería (BCDU) se lanzó en ELC-1 (se transfirió al armazón P6 durante una EVA el 18 de octubre de 2019). (La nueva BCDU se entregó en SpaceX CRS 25 y se instaló en su lugar)
Giroscopio de control de momento FRAM-5 (parte superior) (CMG SN104) lanzado en ELC-1
Conjunto de tanque de nitrógeno FRAM-6 (lado de la quilla) (NTA SN0002) lanzado en ELC-1
Módulo de bomba FRAM-7 (lado de la quilla) (PM SN0007) lanzado en ELC-1
FRAM-8 (lado de la quilla) EMIT , anteriormente albergaba OPALS y STP-H5 (trasladado a FRAM-3, ver arriba) (OPALS colocado a través de Dextre/SSRMS el 7 de mayo de 2014. Entregado por SpaceX Dragon CRS-3, la carga útil fue retirada por SPDM/Dextre el 2 de marzo de 2017 y almacenada en el maletero de SpaceX Dragon CRS-10 para su eliminación). [9]
Conjunto de tanque de amoníaco (ATA) FRAM-9 (lado de la quilla) lanzado en ELC-1
Prelanzamiento de ELC-1 y ELC-2 (vistas laterales superiores), con cambios rojos en órbita.
Vista inferior del ELC-1 en la SSPF, con etiquetas
Vista lateral de la quilla del ELC-1 en órbita
Plataforma expuesta JEM HTV-4
Paquete experimental brasileño STP-H4
ELC-2
El ELC-2 está ubicado en la estructura S3 en el sitio PAS-1 (cenital, orientado al espacio), junto al AMS-2 en PAS-2. El ELC-2 pesa aproximadamente 13,400 libras. [6]
FRAM-1 (lado superior) Unidad de accionamiento lineal n.° 2 (LDU n.° 2) FRAM originalmente tenía la DCSU colocada aquí por SPDM desde ESP-2 el 30 de enero de 2013. (CTC-3 se trasladó a FRAM-2 para una prueba del SPDM el 22 y 23 de diciembre de 2011)
FRAM-2 (lado superior) Unidad de conmutación de corriente continua (DCSU n.º 9) FRAM originalmente contenía el contenedor de transporte de carga 3 (CTC-3) lanzado en ELC-2 (trasladado desde FRAM-1; consulte más arriba)
FRAM-3 (lado superior) Instalación MISSE -FF FRAM anteriormente albergaba un adaptador de carga útil ExPRESS (ExPA) como base MISSE - MISSE-8 fue retirado por la tripulación de Exp. 36 en julio de 2013 (STS-134 agregó MISSE-8 reemplazando MISSE-7 que fue lanzado en ELC-2. STS-135 agregó MISSE-8 'ORMatE-III placa de exposición' a la segunda montura MISSE). (retirado por SPDM y almacenado en el maletero de SpaceX Dragon CRS-10 para su eliminación después de que la tripulación retirara la caja negra. MISSE-FF fue entregado en SpaceX CRS-14 e instalado el 12 de abril de 2018 por SPDM/Dextre para reemplazar la unidad anterior).
Unidad de conmutación de bus principal FRAM-4 (lado superior) Equipo de soporte El giroscopio de momento de control (CMG SN102) originalmente mantenido por FRAM se lanzó en ELC-2
FRAM-5 (lado superior) Tanque de gas de alta presión n.° 2 (HPGT n.° 2) (sin oxígeno) El HPGT n.° 5 se trasladó a la esclusa de aire Quest en EVA durante la misión STS-129 [6]
Módulo de bomba FRAM-6 (lado de la quilla) (PM SN0004). Originalmente, el PM SN0005 se encontraba en su interior y se lanzó en ELC-2. El SN0005 en buen estado y el SN0004 degradado (en ESP-2) se intercambiaron de forma robótica el 6 de marzo de 2015. [10]
FRAM-7 (lado de la quilla) El NICER FRAM originalmente contenía un MBSU (entregado por el HTV-4 Exposed Pallet y colocado aquí por el SSRMS/SPDM en agosto de 2013) retirado por la tripulación de la Expedición 32 e instalado en una unidad degradada de armadura traída al interior y devuelta a la tierra en el vuelo inaugural del Dragon en SpX-C2.
Sistema de transporte móvil de arrastre de cables FRAM-8 (lado de la quilla) y conjunto de carrete (MT TUS-RA n.° 4) lanzado en ELC-2
Tanque de nitrógeno FRAM-9 (lado de la quilla) (NTA SN0003) lanzado en ELC-2
Vistas laterales superiores del prelanzamiento de los ELC-1 y ELC-2, con cambios en rojo en la órbita. Nótese el cambio entre los MISSE-7 y 8.
Parte inferior del ELC-2 durante su transferencia al contenedor de carga útil en la SSPF
ELC-2 en el SSRMS antes de su colocación en el armazón S3
ELC-2 encima del armazón S3
ELC-2 muestra MISSE-7 y el HPGT FRAM desocupado
ELC-3
ELC-3 está ubicado en la estructura P3 en el sitio UCCAS-1 (cenital, orientado al espacio). ELC-3 pesa 14,023 libras. [11]
FRAM-1 (lado superior) Contenedor de transporte de carga-5 (CTC-5) lanzado en ELC-3
FRAM-3 (lado superior) STP-H5 Anteriormente albergaba SCAN Testbed, STP-H6 y RRM3 . [12] (SCAN llegó en julio de 2012 a través de HTV-3. Después de 6 años sirviendo como instalación de prueba para la investigación de la NASA sobre comunicaciones por radio, SCAN fue retirado de la armadura por SPDM/Dextre y cargado en el maletero de SpaceX CRS-17 para su eliminación). [13] [14] [15] [16] [17] (STP-H6 se instaló en mayo de 2019 en SpaceX CRS 17. La carga útil falló en septiembre de 2021 con XCOM desactivado por el DOD en octubre. La carga útil fue retirada por SPDM/Dextre en noviembre de 2021 y desechada en Cygnus NG-16 . [18] ) (RRM3 se instaló en 2018 para reemplazar a RRM2. La carga útil falló en 2019 y su carga útil de metano y amoníaco se venteó al espacio. El 26 de octubre de 2023, se instaló en un punto de montaje externo en la nave espacial de carga Cygnus NG-19 para su eliminación. [19] )
FRAM-4 (lado superior) Efector final de enganche n.° 5 (LEE n.° 5) El conjunto del subsistema de antena de banda S n.° 3 (SASA) que antes estaba en poder de la nave lanzada en ELC-3 se trasladó al ESP 2 para reemplazar al SASA n.° 1 degradado que todavía se encuentra en el ESP 2 después de que el SASA n.° 3 se instalara en la estructura en 2023 durante una caminata espacial.
FRAM-5 (lado de la quilla) TSIS (lanzado con SDS en SpaceX CRS 13) FRAM anteriormente albergaba el experimento del Programa de Pruebas Espaciales Houston 3 (STP-H3) del Departamento de Defensa lanzado en ELC-3, retirado por el SPDM y colocado en HTV-4 para su eliminación.
Conjunto de tanque de amoníaco (ATA) FRAM-6 (lado de la quilla) lanzado en ELC-3
Tanque de gas de alta presión (HPGT) FRAM-7 (lado de la quilla) lanzado en ELC-3
FRAM-8 (lado de la quilla) Conjunto de subsistema de antena de banda S n.º 4 (SASA n.º 4) anteriormente mantenido Conjunto de subsistema de antena de banda S n.º 2 (SASA) lanzado en ELC-3
Vista superior del ELC-3
Vista inferior del ELC-3
ELC-3 en las garras del brazo robótico del Endeavour
ELC-4
ELC-4 está ubicado en la estructura S3 en el sitio PAS-4 (nadir, orientado hacia la tierra), junto con ESP-3 en PAS-3. ELC-4 pesa 8235 libras. [20]
Radiador del sistema de rechazo de calor (HRSR) lanzado en la parte superior del ELC-4 [20]
Contenedor de transporte de carga FRAM-1 (lado de la quilla) 2 (CTC-2) entregado a la ISS por HTV-2 (EP) a través del SPDM en poder del SPDM [21] desde su entrega inicial por el HTV-2
FRAM-2 (lado de la quilla) MUSES entregado por SpaceX Dragon CRS-11
FRAM-3 (lado de la quilla) SAGE III , anteriormente en poder de la Misión de Reabastecimiento Robótico (RRM), fue entregado a la ISS por STS-135, colocándolo temporalmente en el SPDM en Destiny. [22] (El RRM en poder del SPDM fue trasladado posteriormente a este FRAM. El SPDM/Dextre lo retiró el 5 de marzo de 2017 y lo almacenó en el maletero del SpaceX Dragon CRS10 para su eliminación).
Conjunto de transferencia de utilidades FRAM-4 (lado de la quilla) (entregado por HTV-4 EP a través de SPDM en agosto de 2013)
El acoplador rotatorio de manguera flexible FRAM-5 (lado de la quilla) (FHRC SN1005) entregado a la ISS por HTV-2 Exposed Pallet (EP), luego se trasladó a este FRAM a través de SPDM [21]
Radiador del subsistema de rechazo de calor (HRSR) en ELC-4
FHRC y CTC4 en la plataforma expuesta HTV-2
Mike Fossum viaja en el brazo robótico de la ISS mientras transfiere el RRM al SPDM para su almacenamiento temporal.
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^ Centro Espacial Johnson (2006). Especificación de desarrollo del transportador logístico EXPRESS (ELC) (edición revisada B). Programa de la Estación Espacial Internacional. SSP 52055.
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General
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Oficina del proyecto de transporte logístico ExPRESS, Documento conceptual de operaciones del transporte logístico ExPRESS . ELC-OPS-000131