อ่าน 5 นาที
ระบบเชื่อมต่อของ NASA
ระบบเชื่อมต่อยานอวกาศของ NASA (NASA Docking System ) เป็นระบบที่ NASA นำมาใช้ตามมาตรฐานระบบเชื่อมต่อยานอวกาศระหว่างประเทศ (International Docking System Standardหรือ IDSS)
ระบบเชื่อมต่อของ NASA


ระบบเชื่อมต่อยานอวกาศของ NASA (NASA Docking System ) เป็นระบบที่ NASA นำมาใช้ตามมาตรฐานระบบเชื่อมต่อยานอวกาศระหว่างประเทศ (International Docking System Standardหรือ IDSS) ซึ่งเป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อยานอวกาศระหว่างประเทศที่ประกาศใช้โดยคณะกรรมการประสานงานพหุภาคีสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station Multilateral Coordination Board หรือ IPS) NDS เป็นกลไกการเชื่อมต่อและเทียบท่ายานอวกาศที่ใช้ในสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ยานโบอิ้ง สตาร์ไลเนอร์และยานอวกาศโอไรออนระบบเชื่อมต่อแรงกระแทกต่ำระหว่างประเทศ (International Low Impact Docking System หรือ iLIDS) [ 1 ]เป็นระบบต้นแบบของ NDS NDS Block 1 ได้รับการออกแบบ สร้าง และทดสอบโดยบริษัทโบอิ้งในเมืองฮันต์สวิลล์ รัฐอลาบามา การทดสอบคุณสมบัติการออกแบบเกิดขึ้นจนถึงเดือนมกราคม 2017
นาซาได้พัฒนาอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างประเทศ (International Docking Adapterหรือ IDA) โดยใช้ระบบ NDS เพื่อให้มีพอร์ตเชื่อมต่อที่รองรับมาตรฐาน IDSS จำนวน 2 พอร์ตบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) อุปกรณ์ IDA ถูกส่งไปยัง ISS ตั้งแต่ปี 2016 ปัจจุบัน อุปกรณ์ เชื่อมต่อแบบมีแรงดัน (Pressurized Mating Adapter หรือ PMA) ที่มีอยู่ 2 ตัว จะมี IDA ติดตั้งถาวรอยู่ด้วย ดังนั้นฟังก์ชัน PMA เดิมจึงไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปสำหรับยานอวกาศที่มาเยือน ตั้งแต่ปี 2019 เป็นต้นมา ยานอวกาศที่มาเยือนซึ่งใช้ระบบ IDSS จะเชื่อมต่อกับพอร์ต NDS บน IDA ซึ่งรวมถึงยานCrew Dragon , Cargo Dragon 2 และBoeing Starliner
ออกแบบ
NDS รองรับทั้งการเทียบท่าแบบอัตโนมัติและแบบควบคุม และรวมถึงระบบจุดระเบิดเพื่อการแยกตัวในกรณีฉุกเฉิน เมื่อเทียบท่าแล้ว อินเทอร์เฟซ NDS สามารถถ่ายโอนพลังงาน ข้อมูล และอากาศได้ การใช้งานในอนาคตจะสามารถถ่ายโอนน้ำ เชื้อเพลิง สารออกซิไดเซอร์ และสารเพิ่มความดันได้เช่นกัน[ 1 ]ทางเดินสำหรับการขนส่งลูกเรือและสินค้ามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 800 มิลลิเมตร (31 นิ้ว) [ 2 ]
ในด้านรูปทรงและฟังก์ชันการทำงาน NDS มีลักษณะคล้ายกับกลไกAPAS-95 ของ กระสวยอวกาศ/โซยุซ ที่ใช้งานอยู่แล้วสำหรับพอร์ตเชื่อมต่อและอะแดปเตอร์เชื่อมต่อแบบมีแรงดันบนสถานีอวกาศนานาชาติอย่างไรก็ตาม ไม่สามารถใช้งานร่วมกับกลไกเชื่อมต่อขนาดใหญ่ทั่วไปที่ใช้ในส่วนของสหรัฐฯ บนสถานีอวกาศ นานาชาติ ยานขนส่ง H-II ของญี่ปุ่น ยานดราก้อน รุ่นแรกของ SpaceXและ ยานอวกาศ Cygnus ของ Orbital Sciencesได้ แต่ NDS สามารถใช้งานร่วมกับระบบ IDSS บนSpaceX Dragon 2ทั้งรุ่น Crew Dragon และ Cargo Dragon ได้
ประวัติศาสตร์


ในปี พ.ศ. 2539 ศูนย์อวกาศจอห์นสัน (JSC) เริ่มพัฒนา Advanced Docking Berthing System [ 4 ]ซึ่งต่อมาจะถูกเรียกว่า X-38 Low-Impact Docking System [ 3 ] [ 5 ]หลังจากที่โครงการX-38ถูกยกเลิกในปี พ.ศ. 2545 การพัฒนาระบบเชื่อมต่อยังคงดำเนินต่อไป แต่อนาคตของมันยังไม่แน่นอน[ 4 ]ในปี พ.ศ. 2547 ประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู. บุช ประกาศวิสัยทัศน์สำหรับการสำรวจอวกาศและ NASA ได้จัดทำ Exploration Systems Architecture Study ปี พ.ศ. 2548 ขึ้นเพื่อตอบสนองต่อวิสัยทัศน์ดังกล่าว โดยแนะนำให้ใช้ Low Impact Docking System (LIDS) สำหรับยานสำรวจอวกาศCrew Exploration Vehicle (ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่าOrion ) และองค์ประกอบการสำรวจในอนาคตที่เกี่ยวข้องทั้งหมด[ 6 ]
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้รับกลไกการจับยึดแบบอ่อน (SCM) บนSTS-125 [ 7 ] SCMมีไว้สำหรับการเชื่อมต่อแบบไม่ใช้แรงดัน แต่ใช้อินเทอร์เฟซ LIDS เพื่อสงวนความเป็นไปได้ของภารกิจเชื่อมต่อ Orion [ 7 ]วงแหวนเชื่อมต่อติดตั้งอยู่บนแผงกั้นด้านท้ายของฮับเบิล[ 7 ]อาจใช้สำหรับการลดระดับวงโคจรของฮับเบิลอย่างปลอดภัยเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน[ 7 ]

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553 โครงการ LIDS ได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อให้สอดคล้องกับ IDSS และกลายเป็นที่รู้จักในชื่อระบบเชื่อมต่อที่มีผลกระทบต่ำระดับนานาชาติ (iLIDS) หรือเรียกง่ายๆ ว่าระบบเชื่อมต่อของ NASA (NDS) [ 8 ]ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2554 การตรวจสอบการออกแบบที่สำคัญของ NDS เสร็จสมบูรณ์ และคาดว่าจะผ่านการรับรองภายในปลายปี พ.ศ. 2556 [ 9 ]
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2555 NASA ได้ให้ทุนสนับสนุนการศึกษาเพื่อพิจารณาว่าระบบเชื่อมต่อที่ซับซ้อนน้อยกว่าสามารถนำมาใช้เป็นระบบเชื่อมต่อของ NASA ได้หรือไม่ ซึ่งทั้งตรงตามความต้องการของประชาคมระหว่างประเทศสำหรับความกว้างของวงแหวนระบบจับยึดแบบอ่อนที่แคบกว่า และยังทำให้ ISS มีระบบเชื่อมต่อแบบแอคทีฟที่ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับการออกแบบที่วางแผนไว้ในขณะนั้น[ 10 ] ข้อเสนอของ โบอิ้งคือแนวคิดการเชื่อมต่อและการลดแรงกระแทกแบบอ่อน (SIMAC) ซึ่งเป็นการออกแบบที่คิดค้นขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2546 สำหรับ โครงการ เครื่องบินอวกาศโคจร (OSP) [ 10 ]
บันทึกภายในของ NASA ที่รั่วไหลออกมาเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2012 ระบุว่า SIMAC ได้รับเลือกให้มาแทนที่การออกแบบเดิม และงานส่วนใหญ่เกี่ยวกับระบบเชื่อมต่อของ NASA จะถูกย้ายจาก NASA JSC ไปยัง Boeing [ 11 ]ในเดือนสิงหาคม 2014 Boeing ประกาศว่าการตรวจสอบการออกแบบที่สำคัญสำหรับ NDS ที่ออกแบบใหม่เสร็จสมบูรณ์แล้ว[ 12 ]หลังจากการเปลี่ยนแปลงนี้ IDSS ได้รับการแก้ไข (เป็นเวอร์ชัน D) ดังนั้นการออกแบบใหม่ของระบบเชื่อมต่อของ NASA จึงยังคงเข้ากันได้กับมาตรฐาน[ 10 ] [ 2 ] [ 12 ]
IDA-1 เป็นส่วนหนึ่งของสัมภาระบนSpaceX CRS-7ในเดือนมิถุนายน 2015 แต่ถูกทำลายเมื่อ จรวด Falcon 9ระเบิดระหว่างการขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ[ 13 ]
IDA-2 ถูกส่งสำเร็จใน ภารกิจ CRS-9 ของ SpaceX ในเดือนกรกฎาคม 2016 และติดตั้งบน PMA-2 ในเดือนสิงหาคมของปีนั้น ระหว่างการเดินอวกาศของJeffrey WilliamsและKathleen Rubinsซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของExpedition 48 [ 14 ] Crew Dragon Demo-1เป็นยานอวกาศลำแรกที่เทียบท่าที่พอร์ตนี้เมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2019
IDA-3 ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในภารกิจSpaceX CRS-18 ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2562 [ 15 ] IDA-3 ถูกสร้างขึ้นจากชิ้นส่วนอะไหล่เป็นส่วนใหญ่เพื่อเร่งการก่อสร้าง[ 16 ]มันถูกติดตั้งและเชื่อมต่อกับ PMA-3 ระหว่างการเดินอวกาศในวันที่ 21 สิงหาคม พ.ศ. 2562 [ 17 ]
ลิงก์ภายนอก
- เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข D เมษายน 2558
- เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข E ตุลาคม 2559
- เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข F กรกฎาคม 2565
- https://www.internationaldockingstandard.com/
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบเชื่อมต่อของ NASA
ระบบเชื่อมต่อยานอวกาศของ NASA (NASA Docking System ) เป็นระบบที่ NASA นำมาใช้ตามมาตรฐานระบบเชื่อมต่อยานอวกาศระหว่างประเทศ (International Docking System Standardหรือ IDSS)
ออกแบบ
NDS รองรับทั้งการเทียบท่าแบบอัตโนมัติและแบบควบคุม และรวมถึงระบบจุดระเบิดเพื่อการแยกตัวในกรณีฉุกเฉิน เมื่อเทียบท่าแล้ว อินเทอร์เฟซ NDS สามารถถ่ายโอนพลังงาน ข้อมูล และอากาศได้ การใช้งานในอนาคตจะสามารถถ่ายโอนน้ำ เชื้อเพลิง สารออกซิไดเซอร์...
ประวัติศาสตร์
ในปี พ.ศ. 2539 ศูนย์อวกาศจอห์นสัน (JSC) เริ่มพัฒนา Advanced Docking Berthing System [ 4 ] ซึ่งต่อมาจะถูกเรียกว่า X-38 Low-Impact Docking System [ 3 ] [ 5 ] หลังจากที่โครงการ X-38 ถูกยกเลิกในปี พ.ศ.
ลิงก์ภายนอก
เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข D เมษายน 2558 เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข E ตุลาคม 2559 เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS)...