有效载荷技术研究

空间站获得新型氨泄露定位工具

时间:2016-05-04  来源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

国际空间站(ISS)向第四轨道ATK商业补给服务飞船(CRS-4)发射新型外部泄漏定位机器人(IRELL),后续将通过一系列测试对其性能进行评估,确定其是否能够为空间实验室进行泄露定位,并快速确认成功修复。一旦证实IRELL设计成功,该机器人工具可大大减少航天员探测并修复外部泄露所花费的时间,并将在其它低地球轨道项目及车辆运行等方面有更广泛的应用。

空间站氨循环系统由泵、蓄水池及冷却器构成,冷却所有生命支持系统、航天设备及科学实验,其中包含数千英尺的管道及数百个接头。该系统使用寿命为15年,期间需持续经历成千上万次热循环以及正常磨损。当空间站遇到微流星体,还可能对航天器设备造成微孔,长期而言,会引发间歇性组件故障以及氨冷却回路泄露。届时航天员需进行太空行走来帮助诊断,排除故障并在复杂的能动热控系统内更换部件。

IRELL 是由NASA约翰逊航天中心(JSC)工程局与卫星服务能力办公室(SSCo)在NASA哥达德航天飞行中心(GSFC)共同研发。

IRELL采用双仪器同时工作,其一为传感器,即一个小型质谱仪,可在真空环境下测量分子中的原子质量,建立“质谱”读数。通过这一光谱,分析人员可以将氨与自然存在于轨道环境中的气体区分开来。其二为离子真空压力表,测量空间内的总压力。该仪器虽不能区分不同的气体分子,但可通过压力变化发现泄露,并在几英尺误差内定位泄露位置。一旦质谱仪遭遇大型泄露,该仪器可提供替代检测方法。

在锁定技术设计后,戈达德与约翰逊联合小组专注于提高IRELL的速度与成本效率。

为了加快进程,研究小组使用了由斯坦福大学研究系统开发的“残余气体分析仪”。电离压力计同样也是采用现有技术。

IRELL到达空间站后,由加拿大Dextre机器人进行一系列初始测试。Dextre机器人由约翰逊航天中心地面操纵员完全控制。在NASA地球指挥小组的监测下,Dextre机器人将指引IRELL接近空间站冷却系统。当IRELL到达泄露点,其信号指数开始上升;越接近泄露源,指数越高。IRELL非使用期间将存储在国际空间站。

 

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