Matt Ashmore, ingeniero del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, realiza una verificación de ajuste de las tres herramientas externas de RRM3 (de izquierda a derecha:herramienta de servicio de criógeno, VIPIR2, herramienta multifunción 2). Después de instalar RRM3 en el exterior de la Estación Espacial Internacional, el brazo robótico Dextre montará el pedestal y las herramientas, preensamblado por astronautas en la estación espacial. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Chris Gunn
La NASA sentará las bases para la extensión de la vida útil de las naves espaciales y la exploración espacial de larga duración con el próximo lanzamiento de la Misión de Reabastecimiento Robótico 3 (RRM3), una misión que será pionera en técnicas para almacenar y reponer combustible de naves espaciales criogénicas.
La tercera fase de una demostración de tecnología en curso, RRM3 se conectará a la Estación Espacial Internacional y se basará en dos misiones anteriores:RRM y RRM2. Estas dos primeras fases practicaron las tareas robóticas de quitar tapas y válvulas en naves espaciales, que conduce al acto de reponer combustible, pero se detuvo antes de la transferencia de fluido criogénico.
El fluido criogénico puede servir como combustible muy potente. Como propulsor, produce un gran empuje o aceleración, permitiendo que los cohetes escapen de la fuerza gravitacional de los cuerpos planetarios. Como refrigerante, mantiene las naves espaciales operativas y puede prolongar su vida útil en años.
Además de estos usos, la capacidad de reabastecer combustible criogénico en el espacio podría minimizar la cantidad de combustible que las naves espaciales deben transportar desde la superficie de la Tierra, lo que hace posible viajar más lejos en el espacio durante períodos de tiempo más largos.
El oxígeno líquido es otro tipo de fluido criogénico, utilizado para los sistemas de soporte vital de los astronautas. Tener la capacidad de almacenar y reponer de manera eficiente este tipo de oxígeno podría facilitar la capacidad de los astronautas para embarcarse en misiones de exploración humana de larga duración y vivir en otros planetas.
La capacidad de reponer y almacenar líquido criogénico puede ayudar con la exploración. Aquí hay algunas formas en que las tecnologías demostradas por RRM3 podrían usarse en la Luna y Marte. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA
"Cada vez que podemos extender nuestra estadía en el espacio es valioso para el descubrimiento, "dijo Beth Adams Fogle, Gerente de misión RRM3 en la oficina del programa de misiones de demostración tecnológica de la NASA en el Centro Marshall de vuelos espaciales en Huntsville, Alabama. "La capacidad de RRM3 para transferir y almacenar fluido criogénico podría alterar nuestras limitaciones actuales de combustible para la exploración humana".
Otra posibilidad es extraer agua de la Luna para separarla en sus elementos individuales, hidrógeno y oxígeno, los cuales pueden convertirse en propulsores criogénicos. Las tecnologías RRM3 establecerán métodos para transferir y almacenar estos recursos para repostar naves espaciales en misiones de exploración, sentando las bases para lo que algún día podrían ser estaciones de servicio lunares.
Más allá de la luna El dióxido de carbono en la atmósfera marciana también tiene el potencial de convertirse en metano líquido, un fluido criogénico. Las técnicas RRM3 podrían luego aplicarse para repostar cohetes de salida de Marte.
Los astronautas que realizan caminatas espaciales transfieren con éxito el módulo RRM desde la bahía de carga del transbordador Atlantis a una plataforma temporal en el robot Dextre de la ISS para las fases 1 y 2 de RRM. Crédito:NASA
Tan útiles como son los criógenos, sus puntos de ebullición extremadamente bajos dificultan su almacenamiento en el espacio, porque hierven con el tiempo. RRM3 no solo transferirá fluido criogénico, pero almacene 42 litros de criógeno sin pérdida de líquido durante seis meses, lo suficiente para mantener los instrumentos de la nave espacial durante años.
"Cada vez que intentas algo por primera vez, hay un elemento de riesgo, "dijo Jill McGuire, director de proyectos de RRM3. "Esperamos que nuestra demostración de tecnología ayude a reducir el riesgo de repostar en el espacio para futuras misiones científicas y de exploración".
Los ingenieros de la NASA aprovecharon las lecciones aprendidas de RRM y RRM2 para diseñar hardware de próxima generación. Durante las operaciones de la misión RRM3, El brazo robótico Dextre de la estación espacial llevará a cabo tareas utilizando un conjunto de tres herramientas principales.
Módulo de transferencia de fluido RRM3 con el pedestal de herramientas externo fijado a la parte superior durante una verificación de ajuste de herramientas en Greenbelt, Maryland. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Chris Gunn
La secuencia de tareas comienza con la herramienta multifunción 2, que opera herramientas especializadas más pequeñas para prepararse para la transferencia de fluido. Próximo, la herramienta de servicio de criógeno utiliza una manguera para conectar el tanque lleno de metano líquido al tanque vacío. Para monitorear el proceso, El Robot de invertebrados poseable de inspección visual 2 (VIPIR2) utiliza una cámara robótica de última generación para asegurarse de que las herramientas estén colocadas correctamente.
"Aprendemos haciendo, "dijo Ben Reed, subdirector de la División de Proyectos de Servicio de Satélites en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Ser pionero en nuevas tecnologías es difícil, pero cuando lo hacemos bien, las recompensas son grandes ".
