La Estación Espacial Internacional ISS es, de alguna manera, como la mayoría de los hogares; con el tiempo, ocasionalmente requiere reparaciones. Cuando el sistema de enfriamiento de amoníaco en el exterior de la ISS presenta una fuga, sin embargo, rastrear su ubicación es imposiblesignifica una tarea fácil.
Las pequeñas fugas se identifican por la pérdida de masa / presión dentro del sistema, pero determinar la ubicación real de la fuga es un proceso lento para los astronautas, y puede involucrar una caminata espacial.
Entonces, investigadores e ingenieros de SRS, un fabricante de instrumentos de prueba, y el Centro Espacial Johnson de la NASA y el Centro de Vuelo Espacial Goddard se unieron para crear un "Localizador de Fugas de Amoníaco".
Matthew S. Kowitt, físico y gerente de proyectos que trabaja en SRS, y sus colegas describirán la nueva herramienta y sus capacidades en el 62º Simposio y Exposición Internacional AVS, celebrado del 18 al 23 de octubre en San José, California.
El localizador de fugas de amoníaco del equipo está diseñado alrededor de un analizador de gases residuales comerciales RGA. Por lo general, un RGA está conectado a la cámara de alto vacío de un investigador, con el extremo de la sonda del RGA dentro de la cámara de vacío y la electrónica de soporte colgandoafuera en la habitación. "Nuestro enfoque fue tomar esa configuración y darle la vuelta", dijo Kowitt.
Para hacer esto, diseñaron y construyeron una cámara hermética a los gases para proteger la electrónica de soporte del instrumento. Esta cámara se llena con aire seco, a una presión de aproximadamente 1 atm, para evitar que el paquete electrónico se sobrecaliente, mientras que elEl extremo de la sonda de alto vacío del RGA está específicamente diseñado para sobresalir de la cámara y poder realizar un muestreo de gas.
Todo el ensamblaje será sostenido por el brazo robótico de la estación espacial para exponer la sonda RGA al vacío exterior del espacio cerca de la estación espacial ". Al escanear el instrumento a lo largo de la estación y apuntarlo hacia posibles fugas, esperamospara identificar la ubicación de posibles fugas de amoníaco a través de la firma del espectro de masas de las moléculas de amoníaco ", explicó Kowitt.
Esta herramienta proporciona a la ISS una nueva opción cuando se enfrentan a problemas temidos del sistema de enfriamiento. "Como proyecto de demostración, no sabemos si funcionará según lo planeado, pero en términos de su capacidad, es bastante emocionante", dijoKowitt.
Una de las mayores sorpresas que ha encontrado el equipo es la tarea de llevar la herramienta a la EEI. "La primera versión de nuestro instrumento estaba lista para su lanzamiento a mediados de 2014", señaló Kowitt. "Desafortunadamente, esa unidad estaba a bordo"el cohete Orbital Sciences que falló poco después del lanzamiento el 28 de octubre de 2014, en la Instalación de Vuelo Wallops en Virginia. Afortunadamente, construimos repuestos múltiples y una nueva unidad está completamente integrada y en espera de lanzamiento más adelante este año ".
La adaptación de un instrumento comercial COTS para vuelos espaciales también resultó ser un desafío interesante para el equipo ". El COTS RGA que utilizamos, el SRS RGA100, tiene un largo historial de alta fiabilidad durante elen los últimos 20 años ", dijo Kowitt." Pero el instrumento necesitaba algunas reconfiguraciones menores para ajustarse al factor de forma que necesitaba la NASA. Balancear cuántos cambios "únicos" para hacer y darse cuenta de que cada cambio estaba alejando al instrumento de su nivel más alto.confiabilidad El patrimonio de COTS fue una lucha constante "
Al final, la electrónica y la sonda "quedaron prácticamente sin modificar, y se diseñó una nueva interconexión para acoplar a los dos en la configuración necesaria para encajar en la esclusa de aire de la estación espacial y el brazo del robot", explicó.
Los factores motivadores clave para elegir un RGA comercial para este proyecto fueron, no sorprendentemente, la velocidad y el costo. "El tiempo total entre el inicio del proyecto y el lanzamiento fallido de Orbital fue inferior a dos años", señaló Kowitt.
Más allá de servir como una herramienta potencialmente importante para tratar las fugas de refrigerante, "el RGA debería ayudarnos a comprender mejor el entorno espacial inmediatamente fuera de la estación; puede proporcionar una buena indicación de lo que se está desgasificando desde las superficies de la estación", Dijo Kowitt." También nos puede dar más información sobre el entorno de fondo, la atmósfera residual muy baja a esa altitud, a través de la cual vuela la estación ".
¡Siguiente: espacio! El instrumento está programado para dirigirse a la EEI a bordo de una misión de reabastecimiento comercial no tripulada "Orb-4", que se lanzará en un cohete Atlas-5 a finales de 2015.
Al llegar a la EEI, el Localizador de fugas de amoníaco se descargará en el área de la tripulación y se almacenará hasta que se pueda programar un viaje al exterior a través de una esclusa de aire y se conecte al brazo robótico. Luego, "pasará un período deprueba para demostrar su rendimiento en órbita fuera de la EEI, y desarrollaremos estrategias potenciales para la ubicación de la fuga ", agregó Kowitt.
Después de las pruebas iniciales, el instrumento permanecerá a bordo como una herramienta para el equipo operativo de la ISS, guardado, pero listo para ayudar a localizar cualquier fuga futura del sistema de refrigerante.
Presentación VT-WeA7, "El despliegue de un RGA comercial en la estación espacial internacional", es a las 4:20 pm el miércoles 21 de octubre.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por AVS: Ciencia y tecnología de materiales, interfaces y procesamiento . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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