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Sistema de acoplamiento de la NASA

Sistema de acoplamiento de la NASA (variante andrógina activa en la parte superior, variante pasiva permanente en la parte inferior). [ cita requerida ] Los pestillos mecánicos (visibles en los pétalos guía) en el anillo activo se sujetan a la sección pasiva para el contacto y la captura.
Se muestran IDA conectadas a PMA-2 y PMA-3 en el nodo Harmony.

El sistema de acoplamiento de la NASA es la implementación por parte de la NASA del estándar internacional de sistemas de acoplamiento (IDSS), un estándar internacional de acoplamiento de naves espaciales promulgado por la Junta de Coordinación Multilateral de la Estación Espacial Internacional . El NDS es un mecanismo de acoplamiento y atraque de naves espaciales utilizado en la Estación Espacial Internacional (ISS) y en el Boeing Starliner y que se planea utilizar en la nave espacial Orion . El sistema internacional de acoplamiento de bajo impacto (iLIDS) [1] fue el precursor del NDS. El bloque 1 del NDS fue diseñado, construido y probado por The Boeing Company en Huntsville, Alabama. Las pruebas de calificación de diseño se llevaron a cabo hasta enero de 2017.

Utilizando NDS, la NASA desarrolló el Adaptador de Acoplamiento Internacional (IDA) para proporcionar dos puertos de acoplamiento compatibles con IDSS en la ISS. Los IDA se entregaron a la ISS a partir de 2016. Cada uno de los dos adaptadores de acoplamiento presurizados existentes tiene un IDA conectado de forma permanente, por lo que la antigua función PMA ya no está disponible para las naves espaciales visitantes. Desde 2019, las naves espaciales visitantes que implementan IDSS se acoplan a los puertos NDS en los IDA. Estos incluyen Crew Dragon , Cargo Dragon 2 y Boeing Starliner .

Diseño

El NDS admite acoplamientos tanto autónomos como pilotados e incluye pirotecnia para desacoplamientos de contingencia. Una vez acoplada, la interfaz del NDS puede transferir energía, datos y aire; las implementaciones futuras también podrán transferir agua, combustible, oxidante y presurizante. [1] El paso para la transferencia de tripulación y carga tiene un diámetro de 800 milímetros (31 pulgadas). [2]

En cuanto a su forma y función, el NDS se parece al mecanismo APAS-95 del transbordador/Soyuz que ya se utiliza para los puertos de acoplamiento y los adaptadores de acoplamiento presurizados en la Estación Espacial Internacional . No es compatible con el mecanismo de atraque común más grande que se utiliza en el segmento estadounidense de la ISS, el vehículo de transferencia japonés H-II , el SpaceX Dragon original y la nave espacial Cygnus de Orbital Sciences . El NDS es compatible con la implementación del IDSS en SpaceX Dragon 2 , tanto Crew Dragon como Cargo Dragon.

Historia

Prueba del sistema de acoplamiento de bajo impacto X-38.

En 1996, el Centro Espacial Johnson (JSC) comenzó a desarrollar el Sistema de Atraque Avanzado, [3] que más tarde se llamaría Sistema de Atraque de Bajo Impacto X-38. [4] [5] Después de que el X-38 fuera cancelado en 2002, el desarrollo del sistema de acoplamiento continuó, pero su futuro era desconocido. [3] En 2004, el presidente George W. Bush anunció su Visión para la Exploración Espacial y el Estudio de Arquitectura de Sistemas de Exploración de 2005 de la NASA fue creado en respuesta, recomendando el uso del Sistema de Atraque de Bajo Impacto (LIDS) para el Vehículo de Exploración de la Tripulación (que más tarde se llamó Orión ) y todos los elementos de exploración futuros aplicables. [6]

El telescopio espacial Hubble recibió el mecanismo de captura suave (SCM) en la misión STS-125 . [7] El SCM está diseñado para el acoplamiento sin presión, pero utiliza la interfaz LIDS para reservar la posibilidad de una misión Orion acoplada. [7] El anillo de acoplamiento está montado en el mamparo trasero del Hubble. [7] Puede utilizarse para desorbitar de forma segura al Hubble al final de su vida útil. [7]

Imagen que muestra los cambios de diseño de la revisión b a c del IDSS

En febrero de 2010, el programa LIDS se modificó para cumplir con el IDSS y pasó a conocerse como el Sistema de Acoplamiento de Bajo Impacto Internacional (iLIDS) o simplemente el Sistema de Acoplamiento de la NASA (NDS). [8] En mayo de 2011, se completó la revisión crítica del diseño del NDS y se esperaba que la calificación se completara a fines de 2013. [9]

En abril de 2012, la NASA financió un estudio para determinar si se podía utilizar un sistema de acoplamiento menos complejo como el Sistema de Acoplamiento de la NASA que cumpliera con el deseo de la comunidad internacional de un anillo de sistema de captura suave más estrecho, además de proporcionar a la ISS un sistema de acoplamiento activo más simple en comparación con el diseño planificado en ese momento. [10] La propuesta de Boeing fue el Concepto de Acoplamiento y Atenuación de Impacto Suave (SIMAC), un diseño concebido originalmente en 2003 para el Programa del Avión Espacial Orbital (OSP). [10]

Un memorando interno filtrado de la NASA de noviembre de 2012, afirmaba que se había elegido SIMAC para reemplazar el diseño anterior y que la mayor parte del trabajo en el Sistema de Acoplamiento de la NASA se trasladaría de NASA JSC a Boeing. [11] En agosto de 2014, Boeing anunció que se había completado la revisión crítica del diseño para el NDS rediseñado. [12] Después de este cambio, se modificó el IDSS (a la versión D), por lo que el nuevo diseño del Sistema de Acoplamiento de la NASA sigue siendo compatible con el estándar. [10] [2] [12]

IDA-1 fue parte de la carga útil del SpaceX CRS-7 en junio de 2015, pero fue destruido cuando el cohete Falcon 9 explotó durante el ascenso. [13]

IDA-2 fue entregado con éxito en la misión CRS-9 de SpaceX en julio de 2016, y luego instalado en PMA-2 en agosto de ese año durante una caminata espacial de Jeffrey Williams y Kathleen Rubins como parte de la Expedición 48. [ 14] Crew Dragon Demo-1 fue la primera nave espacial en atracar en este puerto el 2 de marzo de 2019.

El IDA-3 se lanzó en la misión SpaceX CRS-18 en julio de 2019. [15] El IDA-3 está construido principalmente con piezas de repuesto para acelerar la construcción. [16] Se adjuntó y conectó al PMA-3 durante una caminata espacial el 21 de agosto de 2019. [17]

Referencias

  1. ^ ab Parma, George (20 de mayo de 2011). «Descripción general del sistema de acoplamiento de la NASA y del estándar internacional del sistema de acoplamiento» (PDF) . NASA. Archivado desde el original (PDF) el 15 de octubre de 2011. Consultado el 11 de abril de 2012 .
  2. ^ ab "Documento de definiciones de interfaz (IDD) de la Norma internacional de sistemas de acoplamiento (IDSS), revisión D, abril de 2015" (PDF) . Norma internacional de sistemas de acoplamiento . Junta de control multilateral de la ISS . Consultado el 31 de octubre de 2015 .
  3. ^ ab Sistema de atraque de bajo impacto (2009-02)
  4. ^ Sistema avanzado de atraque y acoplamiento - Taller sobre focas de la NASA (4 de noviembre de 2004) Archivado el 22 de septiembre de 2011 en Wayback Machine
  5. ^ Sistema avanzado de atraque y amarre Archivado el 26 de febrero de 2009 en Wayback Machine
  6. ^ Wilson, Jim. «NASA - Estudio de la arquitectura de los sistemas de exploración de la NASA: informe final». www.nasa.gov . Archivado desde el original el 2023-08-21 . Consultado el 2020-06-04 .
  7. ^ abcd NASA (2008). «El sistema de captura y encuentro suave». NASA. Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2008. Consultado el 22 de mayo de 2009 .
  8. ^ "Reunión técnica de integración del sistema de acoplamiento de la NASA (NDS)" (PDF) . 15 de febrero de 2013. Archivado desde el original (PDF) el 15 de febrero de 2013.
  9. ^ Bayt, Rob (26 de julio de 2011). "Programa de tripulación comercial: guía de requisitos clave para conducir". NASA. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2012. Consultado el 27 de julio de 2011 .
  10. ^ abc Pejmun Motaghedi y Siamak Ghofranian (14 de julio de 2014). Viabilidad del SIMAC para el sistema de acoplamiento de la NASA (PDF) (Informe). Boeing . Consultado el 27 de septiembre de 2014 .
  11. ^ Centro Espacial Johnson (13 de noviembre de 2012). «La NASA decide adoptar el diseño SIMAC de Boeing para el acoplamiento y retira el diseño iLIDS». SpaceRef . Consultado el 15 de noviembre de 2012 .[ enlace muerto permanente ]
  12. ^ ab "Boeing continúa avanzando en la mejora del sistema de acoplamiento a la Estación Espacial". Boeing. 28 de agosto de 2014. Consultado el 28 de septiembre de 2014 .
  13. ^ Graham, William (27 de junio de 2015). «El Falcon 9 de SpaceX falla durante el lanzamiento tras un fallo en la segunda etapa». nasaspaceflight.com . Consultado el 27 de junio de 2015 .
  14. ^ "Nuevo 'porche delantero' añadido a la Estación Espacial Internacional". 20 de agosto de 2016.
  15. ^ Pietrobon, Steven (20 de agosto de 2018). «United States Commercial ELV Launch Manifest» (Manifiesto de lanzamiento de vehículos de lanzamiento comercial de Estados Unidos) . Consultado el 21 de agosto de 2018 .
  16. ^ Stephen Clark (1 de mayo de 2016). "Boeing toma prestado material de su inventario para acelerar la entrega del adaptador de acoplamiento". Spaceflight Now.
  17. ^ "Los astronautas completan la instalación del segundo puerto de atraque comercial en la Estación Espacial". blogs.nasa.gov . 21 de agosto de 2019.

Enlaces externos