กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

ระบบเชื่อมต่อของ NASA

ระบบเชื่อมต่อยานอวกาศของ NASA (NASA Docking System ) เป็นระบบที่ NASA นำมาใช้ตามมาตรฐานระบบเชื่อมต่อยานอวกาศระหว่างประเทศ (International Docking System Standardหรือ IDSS)

ระบบเชื่อมต่อของ NASA

ระบบเชื่อมต่อยานอวกาศของ NASA (แบบแอคทีฟที่มีลักษณะทั้งชายและหญิงอยู่ด้านบน และแบบพาสซีฟถาวรอยู่ด้านล่าง) สลักล็อคเชิงกล (มองเห็นได้บนกลีบนำทาง) ในวงแหวนแอคทีฟจะหนีบเข้ากับส่วนพาสซีฟเพื่อสัมผัสและยึดจับ
แสดงภาพ IDA ที่เชื่อมต่อกับ PMA-2 และ PMA-3 บนโหนด Harmony

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

การทดสอบระบบเชื่อมต่อแบบลดแรงกระแทก X-38
แนวคิดซีลอินเทอร์เฟซ NDS [ 3 ] , I. ซีลแรงดันวงแหวน - การประกอบ, II. ซีลแนวคิด (เช่นStarliner ) ― พื้นผิวเรียบ (เช่นIDA2บน ISS), III. ซีลแนวคิด — ซีล (คล้ายกับApollo–Soyuz )

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 ]

ภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงการออกแบบจาก IDSS ฉบับปรับปรุง b ไปยังฉบับ c

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 ]

  • เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข D เมษายน 2558
  • เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข E ตุลาคม 2559
  • เอกสารคำจำกัดความอินเทอร์เฟซมาตรฐานระบบเชื่อมต่อระหว่างประเทศ (IDSS) ฉบับแก้ไข F กรกฎาคม 2565
  • https://www.internationaldockingstandard.com/
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=NASA_Docking_System&oldid=1349116866 "

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)...