Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
NASA ғарышкерлерінің жылжыту құралы
NASA astronaut propulsion unit
Адам басқарылатын маневрлік құрылғы (MMU) – NASA-ның 1984 жылы үш ғарыш сапарында қолданған ғарышкерлерге арналған жылжыту құралы. MMU ғарышкерлерге шаттлдан алыста, байланыссыз ғарыш кеңістігінде жұмыс істеуге мүмкіндік берді. MMU практикалық тұрғыда Westar VI және Palapa B2 атты екі бұзылған байланыс спутнигін құтқару үшін пайдаланылды. Үшінші сапардан кейін бұл құрылғы қолданудан алынды. 1994 жылы алғаш рет сынақтан өткен EVA құтқаруға арналған жеңілдетілген көмек (SAFER) құрылғысы, тек төтенше жағдайларда қолдануға арналған, кішірек мұрагері болып табылады.
The Manned Maneuvering Unit (MMU) is an astronaut propulsion unit that was used by NASA on three Space Shuttle missions in 1984. The MMU allowed the astronauts to perform untethered extravehicular spacewalks at a distance from the shuttle. The MMU was used in practice to retrieve a pair of faulty communications satellites, Westar VI and Palapa B2. Following the third mission the unit was retired from use. A smaller successor, the Simplified Aid For EVA Rescue (SAFER), was first flown in 1994, and is intended for emergency use only.
Шолу
Бөлме жеке жүйелердің істен шығуына қарсы қорғау үшін артық жүйелермен жабдықталған. Ол ғарыш кеңістігіндегі жұмысқа арналған ғарыш айлағының (EMU) тіршілік ету жүйесінің рюкзагына орнату үшін жасалған. Ғарышқа жеткізілгенде, MMU әуе шлюзінің қақпағына жақын жүк бөлімінің қабырғасына бекітілген тіреу станциясында сақталды. Бір миссияда екі MMU тасымалданды, екінші бірлік алғашқысынан қарсы, жүк бөлімінің қарама-қарсы қабырғасына орнатылды. MMU басқару қолдары сақтау үшін бүгілді. Астронавт бірлікке кері бұрылып, тіршілік ету жүйесін орнына бекіткенде, қолдар жазылды. Әртүрлі қол ұзындығына ие астронавттарға бейімделу үшін басқару қолдарын шамамен 13 сантиметр диапазонында реттеуге болады. MMU күрделі құрылымдардың ішінде және сыртында оңай маневр жасауға мүмкіндік беретіндей кішкентай болды. Толық жанар маймен бірге, оның массасы 148 килограммды (326 фунт) құрады. MMU үшін жанар май ретінде газ тәрізді азот қолданылды. Кевлармен оралған екі алюминий баллоны әрқайсысында 5,9 килограмм азот сақтады, бұл маневр жасау мөлшеріне байланысты, алты сағаттық ғарыш кеңістігіндегі жұмыс (EVA) үшін жеткілікті болды. Екі жанар май баллоны миссияға дейін жерде алдын ала зарядталды, бұл 110-130 фут/сек Delta v қамтамасыз етті. Баллондар орбитада кемінде 72 фут/сек Delta v эквивалентіне дейін қайта зарядталатын. Номиналды масса үшін аудармалық үдеу 0,3±0,05 фут/сек2, ал бұрылыс үдеуі 10,0±3,0 градус/сек2 болды. MMU-ның әртүрлі жерлеріне 24 соплолы қозғалтқыштар орналастырылған. Қозғалту жүйесін басқару үшін астронавт MMU-ның екі қолының ұштарында орналасқан қол басқару құралдарын саусақтарымен басқарды. Оң жақ басқару құралы ролл, питч және йоу үшін бұрылыс үдеуін жасады. Сол жақ басқару құралы алға, артқа, жоғары, төмен және солға, оңға қозғалу үшін аудармалық үдеуді жасады. Екі басқару құралының үйлесімділігі бірлікте күрделі қозғалыстарды тудырды. Көзге көрінетін бағытқа жеткеннен кейін, астронавт ұшу кезінде бірліктің инерциялық күйін сақтайтын автоматты күйді сақтау функциясын қосуға болады. Бұл жұмыс істеу үшін екі қолын босатуға мүмкіндік берді.
The unit featured redundancy to protect against failure of individual systems. It was designed to fit over the life support system backpack of the Space Shuttle Extravehicular Mobility Unit (EMU). When carried into space, the MMU was stowed in a support station attached to the wall of the payload bay near the airlock hatch. Two MMUs were carried on a mission, with the second unit mounted across from the first on the opposite payload bay wall. The MMU controller arms were folded for storage. When an astronaut backed into the unit and snapped the life support system into place, the arms were unfolded. To adapt to astronauts with different arm lengths, controller arms could be adjusted over a range of approximately 13 centimetres. The MMU was small enough to be maneuvered with ease around and within complex structures. With a full propellant load, its mass was 148 kilograms (326 pounds). Gaseous nitrogen was used as the propellant for the MMU. Two aluminium tanks with Kevlar wrappings contained 5.9 kilograms of nitrogen each, enough propellant for a six hour Extravehicular activity (EVA) depending on the amount of maneuvering done. The two propellent tanks had an initial charge on the ground prior to the mission allowing for Delta v of 110 to 130 ft/sec. The tanks could be recharged in orbit to a minimum equivalent Delta v of 72 ft/sec. For a nominal mass, translational acceleration was 0.3±0.05 ft/sec2 and rotational acceleration was 10.0±3.0 deg/sec2. There were 24 nozzle thrusters placed at different locations on the MMU. To operate the propulsion system, the astronaut used their fingertips to manipulate hand controllers at the ends of the MMU's two arms. The right controller produced rotational acceleration for roll, pitch, and yaw. The left controller produced translational acceleration for moving forward back, up down, and left right. Coordination of the two controllers produced intricate movements in the unit. Once a desired orientation was achieved, the astronaut could engage an automatic attitude hold function that maintained the inertial attitude of the unit in flight. This freed both hands for work.
Тарих
1966 жылы АҚШ Әуе күштері Астронавттық маневрлік құрылғыны (АМҚ) жасады, ол ММҚ-ға өте ұқсас, дербес ракеталық жиынтық болды. Бұл құрылғыны 1966 жылғы 5 маусымда «Жеменің» 9А миссиясы барысында ЭКА-да (астронавттық кеңістікте жұмыс) Евгений Сернан сынап көру жоспарланған. Бірақ, Сернан шаршап, қатты қызғандықтан, көп терлегендіктен, оның шлем визоры АМҚ-ға жеткенге дейін буланып кеткендіктен, сынақ тоқтатылды. Астронавттар «Жеменің» 12-ші миссиясына дейін ЭКА кезінде шаршамай жұмыс істеуді үйренбеді, алайда сол ұшуға АМҚ алынып жатқан жоқ. «Аполлон» және «Скайлаб» бағдарламаларында дербес астронавттық ЭКА ұшуына нақты қажеттілік болмағандықтан, бұл идея ғарыш кемесінің пайда болуын күтуге мәжбүр болды, бірақ «Скайлаб» ішінде бірнеше маневрлік құрылғылар сынақтан өтті.
In 1966, the US Air Force developed an Astronaut Maneuvering Unit (AMU), a self contained rocket pack very similar to the MMU. This was planned to be tested during Project Gemini on an EVA by Eugene Cernan on Gemini 9A on June 5, 1966. However, the test had to be cancelled because Cernan, tired and overheated, sweated so profusely that his helmet visor fogged before he could get to the AMU mounted on the back of the spacecraft. Astronauts did not learn how to work during EVA without tiring until the final Gemini 12 mission, but no AMU was carried on that flight. Since there was no real need for self contained astronaut EVA flight in the Apollo and Skylab programs, the idea had to wait for the advent of the Space Shuttle program, though several maneuvering device designs were tested inside Skylab.
Ғарышта белсенді пайдалану
1984 жылы ММУ шатлдың үш миссиясында қолданылды. Ол алғаш рет 7 ақпанда STS 41 B миссиясы барысында Брюс МакКэндлес II және Роберт Л. Стюарт астронавттарымен сынақтан өтті. Екі айдан кейін, STS 41 C миссиясында Джеймс ван Хофтен мен Джордж Нельсон ғарышкерлері Күннің максималды активтігі кезеңін зерттеу спутнигін (Solar Maximum Mission) MMU көмегімен ұстап алып, оны шаттлдың жүк бөліміне жөндеуге және қызмет көрсетуге әкелуге тырысты. Жоспар бойынша, астронавт пилотты MMU-ды қолмен басқару құрылғылары арасына орнатылған Trunion Pin Attachment Device (TPAD) арқылы SMM спутнигін ұстап, оның айналуын тоқтатып, шаттлге жүк бөліміне алып кіруі керек еді. Бірақ TPAD құрылғысымен спутникті ұстауға жасалған үш әрекет сәтсіз аяқталды. TPAD қысқыштары спутниктің конструкциясында көрсетілмеген кедергі келтіретін сақинаның (grommet) болуына байланысты Solar Max спутнигіне бекітіле алмады. Бұл жағдай спутниктің миссиясын тоқтатуға жақын әкелді. Шығыннан шығудың алдын алу үшін MMU-дағы астронавт қолдарымен SMM спутнигінің күн батареясын ұстап, MMU қозғалтқыштарының күшімен айналуын тоқтатуға тырысты. Бірақ бұл әрекет спутниктің айналу жылдамдығын арттырып, бірнеше осі бойынша бақылаудан шығарды және батарея заряды тез төмендеді. SMM операциялық басқару орталығының инженерлері қажетсіз жүйелерді өшіріп, сәттілікке қанағаттандырып, спутникті толық істен шығуға бірнеше минут қалғанда қалпына келтіре алды. Жердегі инженерлер спутникті тұрақтандырып, оның айналуын тоқтатып, шаттлдің манипуляторы (Shuttle Remote Manipulator System – SRMS) арқылы ұстауға дайындады. Бұл әлдеқайда тиімді жоспар болды. Олардың табысты жұмысы спутниктің қызмет ету мерзімін ұзартты. MMU-дың соңғы миссиясы 1984 жылдың қараша айында өткен STS 51 A миссиясы болды. Көтеру құрылғысы бұзылған қозғалтқыш модульдері салдарынан дұрыс орбитаға шыға алмаған Westar VI және Palapa B2 екі байланыс спутнигін құтқару үшін пайдаланылды. Астронавттар Джозеф П. Аллен және Дейл Гарднер екі спутникті ұстап алып, оларды шаттлдің жүк бөліміне әкеліп, жерге қайтару үшін дайындады.
The MMU was used on three Shuttle missions in 1984. It was first tested on February 7 during mission STS 41 B by astronauts Bruce McCandless II and Robert L. Stewart. Two months later, during mission STS 41 C, astronauts James van Hoften and George Nelson attempted to use the MMU to capture the Solar Maximum Mission satellite and to bring it into the orbiter's payload bay for repairs and servicing. The plan was to use an astronaut piloted MMU to grapple the SMM with the Trunion Pin Attachment Device (TPAD) mounted between the hand controllers of the MMU, null its rotation rates, and allow the Shuttle to bring it into the Shuttle's payload bay for stowage. Three attempts to grapple the satellite using the TPAD failed. The TPAD jaws could not lock onto Solar Max because of an obstructing grommet on the satellite not included in the blueprints for the satellite. This led to an improvised plan which nearly ended the satellite's mission. The improvisation had the MMU astronaut use his hands to grab hold of an SMM solar array and null the rates by a push from MMU's thrusters. Instead, this attempt induced higher rates and in multiple axes; the satellite was tumbling out of control and quickly losing battery life. SMM Operations Control Center engineers shut down all non essential SMM subsystems and with a bit of luck were able to recover the SMM minutes before total failure. The ground support engineers then stabilized the satellite and nulled its rotation rates for capture with the orbiter's robotic arm, the Shuttle Remote Manipulator System (SRMS). This proved to be a much better plan. Their successful work increased the lifespan of the satellite. The final MMU mission was STS 51 A, which flew in November 1984. The propulsion unit was used to retrieve two communication satellites, Westar VI and Palapa B2, that did not reach their proper orbits because of faulty propulsion modules. Astronauts Joseph P. Allen and Dale Gardner captured the two satellites and brought them into the Orbiter payload bay for stowage and return to Earth.
Зейнеткерлік
Space Shuttle Challenger апатынан кейін қауіпсіздік сараптамасынан өткен соң, MMU қауіпті деп танылды және оны одан әрі пайдалануға болмайтындығы шешілді. MMU үшін жоспарланған көптеген жұмыстар манипуляторлар немесе дәстүрлі байланыстырылған ғарыш кеңістігіндегі жұмыстар арқылы тиімді орындалатыны анықталды. НАСА коммерциялық спутниктерге қатысты шарттар бойынша Шатлдың қолданысын да тоқтатты, ал әскерилер Шатлдан бас тартты, бұл оның негізгі қолданылу мүмкіндіктерін жойды. MMU Халықаралық ғарыш станциясын құруға көмектесетін құрал ретінде көрілгенімен, ол қолданыстан шығарылғаннан кейін НАСА байланыстырылған ғарыш кеңістігіндегі жұмыстардың басқа тәсілдерін әзірледі. Іске қосылған екі MMU – No. 2 және No. 3 – 1998 жылға дейін Денвердегі Lockheed Martin компаниясының таза бөлмесінде сақталды. 1998 жылы НАСА No. 3 ұшу моделін Ұлттық Әуе және Ғарыш Мұражайына тапсырды, ол қазір Udvar Hazy Center қосымшасындағы Space Shuttle Discovery үстіндегі зал ішінде ілінген. No. 2 ұшу моделі Алабама штатының Хантсвилл қаласындағы АҚШ Ғарыш және Ракета Орталығында қойылған. 2017 жылғы мәліметтерге сәйкес, MMU No. 1 Джонсон Ғарыш Орталығындағы ғарыш кемесінің макеті орналасқан ғимаратта көрсетілімде тұр.
After a safety review following the Space Shuttle Challenger disaster, the MMU was judged too risky for further use and it was found many activities planned for the MMU could be done effectively with manipulator arms or traditional tethered EVAs. NASA also discontinued using the Shuttle for commercial satellite contracts, and the military discontinued the use of the Shuttle, eliminating the main potential uses. Although the MMU was envisioned as a natural aid for constructing the International Space Station, with its retirement, NASA developed different tethered spacewalk approaches. The two operational, flown flight units MMU No. 2 and No. 3 were stored by NASA in a clean room at Lockheed Martin in Denver through 1998. NASA transferred flight article No. 3 to the National Air and Space Museum in 1998, which now hangs suspended in the hall above Space Shuttle Discovery in the Udvar Hazy Center annex. Flight article No. 2 is on display at the U. S. Space & Rocket Center in Huntsville, Alabama. As of 2017, MMU No. 1 is on display in the Space Vehicle Mockup Facility at Johnson Space Center.