NASA Docking System - NASA Docking System

NASA Docking System (variante andrógina ativa na parte superior, variante permanentemente passiva na parte inferior). Travas mecânicas (visíveis nas pétalas guia) na braçadeira de anel ativo na seção passiva para contato e captura
IDAs mostrados conectados ao PMA-2 e PMA-3 no nó Harmony.

O NASA Docking System (NDS) é um mecanismo de ancoragem e atracação de espaçonaves para os veículos espaciais humanos dos Estados Unidos , como a espaçonave Orion e os veículos da Tripulação Comercial Dragon e Starliner . O NDS é a implementação da NASA do International Docking System Standard (IDSS), uma tentativa do Conselho de Coordenação Multilateral da Estação Espacial Internacional (MCB) de criar um padrão internacional de acoplamento de espaçonaves. O sistema internacional de ancoragem de baixo impacto (iLIDS) é o precursor do NDS. O NDS Block 1 foi projetado e construído pela The Boeing Companyem Houston, TX, para atender aos padrões do IDSS. Os testes de qualificação de design ocorreram até janeiro de 2017.

A NASA desenvolveu o International Docking Adapter para converter o antigo sistema de acoplamento APAS-95 usado nos adaptadores pressurizados de acoplamento ISS para o NASA Docking System. O primeiro IDA, IDA-1, foi originalmente programado para ser anexado ao PMA-2, localizado na eclosão direta no Nó 2 , e o IDA-2 deveria ser anexado ao PMA-3, na eclosão zenital do Nó 2. IDA- 2 foi reprogramado para ser anexado ao PMA-2 depois que o IDA-1 foi destruído. Ele foi entregue com sucesso na missão CRS-9 da SpaceX em julho de 2016, e então instalado no PMA-2 em agosto daquele ano durante uma caminhada espacial de Jeffrey Williams e Kathleen Rubins como parte da Expedição 48 . O IDA-3 iniciou a construção após a destruição do IDA-1 e foi feito principalmente com peças sobressalentes para acelerar sua construção. IDA-3 foi entregue no SpaceX CRS-18 em 25 de julho de 2019 e foi instalado um mês depois, em 21 de agosto, pelos astronautas da NASA Nick Hague e Andrew Morgan como parte da Expedição 60 .

Projeto

O mecanismo de atracação do NDS é andrógino, o primeiro sistema a usar tecnologia de baixo impacto e o primeiro sistema a permitir atracação e atracação. Ele oferece suporte a acoplamentos autônomos e pilotados e recursos pirotécnicos para desacoplamento de contingência. Uma vez conectada, a interface NDS pode transferir energia, dados, comandos, ar, comunicação e em implementações futuras será capaz de transferir água, combustível, oxidante e pressurante também. A passagem para transferência de tripulação e carga tem um diâmetro de 800 milímetros (31 pol.).

Em forma e função, o NDS se assemelha ao mecanismo Shuttle / Soyuz APAS-95 já em uso para as portas de encaixe e adaptadores de acoplamento pressurizados na Estação Espacial Internacional . Não há compatibilidade com o mecanismo de atracação comum maior usado no segmento dos EUA da ISS, o veículo de transferência japonês H-II , SpaceX Dragon e a nave espacial Cygnus da Orbital Sciences .

História

Teste do Sistema de Ancoragem de Baixo Impacto X-38.

Em 1996, o Johnson Space Center (JSC) iniciou o desenvolvimento do Advanced Docking Berthing System, que mais tarde seria chamado de X-38 Low-Impact Docking System. Depois que o X-38 foi cancelado em 2002, o desenvolvimento do sistema de acasalamento continuou, mas seu futuro era desconhecido. Em 2004, o presidente George W. Bush anunciou sua Visão para a Exploração Espacial e o Estudo de Arquitetura de Sistemas de Exploração de 2005 da NASA foi criado em resposta, recomendando o uso do Sistema de Ancoragem de Baixo Impacto (LIDS) para o Veículo de Exploração de Tripulação (que mais tarde foi denominado Orion ) e todos os elementos de exploração futura aplicáveis.

O telescópio espacial Hubble recebeu o mecanismo de captura suave (SCM) no STS-125 . O SCM foi feito para acoplamento não pressurizado, mas usa a interface LIDS para reservar a possibilidade de uma missão acoplada do Orion. O anel de atracação é montado na antepara de popa do Hubble. Ele pode ser usado para retirar a órbita do Hubble com segurança no final de sua vida útil.

Imagem mostrando as alterações de design da revisão b para c do IDSS

Em fevereiro de 2010, o programa LIDS foi modificado para ser compatível com o IDSS e passou a ser conhecido como Low Impact Docking System (iLIDS) ou simplesmente NASA Docking System (NDS). Em maio de 2011, a revisão crítica do projeto do NDS foi concluída e a qualificação estava prevista para ser concluída no final de 2013.

Em abril de 2012, a NASA financiou um estudo para determinar se um sistema de ancoragem menos complexo poderia ser usado como o Sistema de Ancoragem da NASA que atendesse ao desejo da comunidade internacional por uma largura de anel de sistema de captura mais estreita, além de fornecer à ISS uma ancoragem ativa mais simples sistema em comparação com o projeto então planejado. A proposta da Boeing era o Soft Impact Mating and Attenuation Concept (SIMAC), um projeto originalmente concebido em 2003 para o Programa Orbital Space Plane (OSP).

Um memorando interno da NASA que vazou de novembro de 2012 afirmava que o SIMAC havia sido escolhido para substituir o projeto anterior e que a maior parte do trabalho no Sistema de Ancoragem da NASA seria transferido do JSC da NASA para a Boeing. Em agosto de 2014, a Boeing anunciou que a revisão crítica do projeto do NDS redesenhado havia sido concluída. Após essa mudança, o IDSS foi modificado (para rev D), de modo que o novo design do NASA Docking System ainda é compatível com o padrão.

IDA-1 fazia parte da carga útil da SpaceX CRS-7 em junho de 2015, mas foi destruída quando o foguete Falcon 9 explodiu durante a ascensão.

IDA-2 foi lançado no SpaceX CRS-9 . e foi instalado no segundo adaptador de acoplamento pressurizado da ISS (PMA-2) em 19 de agosto de 2016. A Crew Dragon Demo-1 foi a primeira espaçonave a atracar neste porto em 2 de março de 2019.

O IDA-3 foi lançado na missão SpaceX CRS-18 em julho de 2019. O IDA-3 é construído principalmente a partir de peças sobressalentes para acelerar a construção. Ele foi anexado e conectado ao PMA-3 durante uma caminhada no espaço em 21 de agosto de 2019.

Referências

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