NASA Roboterarm hilft Astronauten

Die NASA verwendet Roboterarme, um Astronauten dabei zu unterstützen, große Nutzlasten im Weltraum zu bewegen. Sie werden auch verwendet, um sich bewegende Objekte wie Satelliten und Raumfahrzeuge zu erfassen. Seit ihrer Entwicklung in den frühen 1980er Jahren hat die NASA die Arme für mehrere Raumfähren eingesetzt und nutzt nun einen für die Internationale Raumstation. Die Canadian Space Agency ist für die Erstellung des Roboterarms verantwortlich. Es ist ihr Beitrag zur Erforschung des Weltraums.

NASA-Roboterarm

Der ursprüngliche Roboterarm namens Canadarm war in der Lage, Nutzlasten mit einem Gewicht von bis zu 332 Kilo im Weltraum zu stationieren und zurückzuholen. Mitte der 1990er Jahre überarbeitete die NASA den Arm, um seine Nutzlastkapazität auf 3.293 Kilo zu erhöhen. Dies geschah, um den Aufbau der Internationalen Raumstation zu unterstützen. Zur Steuerung des Arms verwenden Astronauten zwei Handsteuerungen. Ein Astronaut steuert den Arm vom Steuerungssystem des hinteren Decks aus, und der andere Astronaut unterstützt ihn mithilfe einer Fernsehkamera.

1984 nutzte der Space Shuttle Challenger den Canadarm, um einen kaputten Satelliten einzufangen. Der Astronaut George D. Nelson war nicht in der Lage, den Satelliten mit der Hand zu greifen. Später nutzten Herr Nelson und der Astronaut James van Hoften den riesigen Arm des Shuttles, um den Satelliten zu ergreifen. Sobald sie auf den Satelliten griffen, arbeiteten beide Männer an der Reparatur und schickten ihn zurück in die Umlaufbahn um die Erde.

Roboterarm und Hubble

CANADARM – SCHNELLE FAKTEN

• 15,2 m lang und 38 cm im Durchmesser
• Sechs Freiheitsgrade
• Gewicht: 410 kg
• Sechs Gelenke, die den Gelenken eines menschlichen Arms entsprechen.
• End Effector – ist die Einheit am Ende des Handgelenks, die die Nutzlast erfasst.
• Zwei Auslegersegmente: Der obere Ausleger verbindet Schulter und Ellbogen. Der untere Ausleger verbindet die Ellbogen- und Handgelenkgelenke.
• Flog 90 Missionen und beendete seine letzte Mission im Juli 2011.

Bildnachweis: CSA

Bildnachweis: CSA

Canadarm 2

Die Internationale Raumstation (ISS) hat einen zweiten NASA-Roboterarm namens Canadarm 2. Er wurde entwickelt, um den Bau der ISS zu unterstützen. Canadarm 2 kann Frachtschiffe fangen, während sie an der ISS andocken und Vorräte bringen. Zweitens kann er Ausrüstung und Vorräte in und an der Raumstation bewegen. Drittens kann er Astronauten festhalten, während sie an der ISS arbeiten. Der Arm erstreckt sich über 17.6 Meter und hat einen Durchmesser von 15.5 Zentimeter. Der Arm wiegt 1814 Kilo und ist aus Titan gefertigt.

Wie macht es einen kosmischen Fang?

1. Annäherung Mit Hilfe der GPS-Technologie und eines Lasernavigationssystems nähert sich das Frachtschiff langsam der Raumstation. Sobald sich das Schiff ungefähr 500 Meter unter ihnen befindet, beginnt die Besatzung der Raumstation die Fortschritte zu überwachen, um ein sicheres Andocken zu gewährleisten. Die besuchende Raumfähre rückt dann näher, indem sie gelegentlich ihre Triebwerke nutzt.
2. Ausrichtung Das Leit- und Steuerungssystem synchronisiert die Bewegungen des Fahrzeugs mit denen der Station. Die beiden Raumschiffe fliegen in Formation in einer Höhe von ca. 400 Km über der Erde und einer Geschwindigkeit von etwa 28.000 km/h.
3. Fangen und Anlegen Ein Astronaut an Bord der ISS streckt den Canadarm2 aus und fängt das Schiff. Sobald es gefangen wurde, arbeitet die Besatzung mit dem Bodenteam zusammen, um es an einem der Ports der Station anzulegen.
4. Entladen Die Astronauten öffnen dann die Luftschleuse zwischen der Station und dem Schiff und entladen den Inhalt. Dextre kann auch dazu beitragen, größere, sperrigere Gegenstände aus dem „Kofferraum“ einiger dieser Fahrzeuge, insbesondere des HTV, zu entladen. Frachtschiffe können bis zu einem Monat an der ISS angedockt bleiben   .
5. Rückkehr Sobald die Mission abgeschlossen ist, wird das Fahrzeug von der Station entlassen. (Nachweis: Canadien Space Agency)

Zukunft der Roboterarme

Der Roboterarm hat im Laufe der Jahre viele Veränderungen erlebt. Andere Nationen, einschließlich Japan und Europa, fügen ständig neue Teile hinzu. Was mit dem Arm passieren wird, wenn die ISS abgeschaltet wird, weiß niemand. Fürs Erste werden wir es genießen zu sehen, wie der Roboterarm Raumschiffe erfasst und Nutzlasten an Bord der ISS befördert.