Sistema de servicio móvil

El Sistema Móvil de Servicio ( MSS ) es un sistema robótico a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI). Lanzado a la EEI en 2001, desempeña un papel fundamental en el ensamblaje y mantenimiento de la estación: traslada equipos y suministros, presta apoyo a los astronautas que trabajan en el espacio, realiza el mantenimiento de instrumentos y otras cargas útiles acopladas a la EEI y se utiliza para el mantenimiento externo. Los astronautas reciben formación especializada para realizar estas funciones con los diversos sistemas del MSS.

El MSS se compone de tres componentes:

• el Sistema Manipulador Remoto de la Estación Espacial (SSRMS), conocido como Canadarm2 .
• el Sistema Base de Servicio Remoto Móvil (MBS).
• el Manipulador Diestro de Propósito Especial (SPDM, también conocido como "Dextre" o "mano de Canadá" ).

El sistema puede desplazarse a lo largo de rieles en la Estructura de Acoplamiento Integrada sobre el carro transportador móvil proporcionado por EE. UU., que alberga el Sistema Base MRS. El software de control del sistema fue escrito en el lenguaje de programación Ada 95. ^{[ 1 ]}

El MSS fue diseñado y fabricado por MDA (anteriormente divisiones de MacDonald Dettwiler Associates llamadas MDA Space Missions , MD Robotics y anteriormente conocidas como SPAR Aerospace) para la contribución de la Agencia Espacial Canadiense a la Estación Espacial Internacional.

Oficialmente conocido como Sistema Manipulador Remoto de la Estación Espacial (SSRMS), el Canadarm2 fue lanzado en la misión STS-100 en abril de 2001. Este brazo de segunda generación es una versión más grande y avanzada del Canadarm original del Transbordador Espacial . El Canadarm2 mide 17,6 m (58 pies) cuando está completamente extendido y tiene siete articulaciones motorizadas (una bisagra en el centro y tres articulaciones giratorias en cada uno de los extremos de la muñeca/hombro). Tiene una masa de 1800 kg (4000 lb) , un diámetro de 35 cm (14 pulgadas) y está hecho de titanio. El brazo puede manejar grandes cargas útiles de hasta 116 000 kg (256 000 lb) y podría ayudar en el acoplamiento del transbordador espacial. Es auto-reubicable y puede moverse sobre su propio eje para alcanzar muchas partes de la Estación Espacial con un movimiento similar al de una oruga . En este movimiento, la única limitación reside en el número de dispositivos de alimentación, datos y vídeo (PDGF) instalados en la estación. Los PDGF, ubicados alrededor de la estación, proporcionan energía, datos y vídeo al brazo mediante cualquiera de sus dos efectores finales de enganche (LEE). El brazo también puede recorrer toda la longitud de la estructura de la estación espacial utilizando el sistema de base móvil.        

Además de desplazarse por la estación, el brazo puede mover cualquier objeto con un dispositivo de agarre . Durante la construcción de la estación, el brazo se utilizó para colocar grandes segmentos en su lugar. También puede capturar naves no tripuladas como la SpaceX Dragon , la nave espacial Cygnus y el vehículo de transferencia japonés H-II (HTV), que están equipados con un dispositivo de agarre estándar que el Canadarm2 utiliza para capturar y acoplar la nave. El brazo también se utiliza para desacoplar y liberar la nave espacial después de su uso.

Los operadores a bordo visualizan sus tareas en las tres pantallas LCD de la Estación de Trabajo Robótica (RWS). El MSS cuenta con dos unidades RWS: una en el módulo Destiny y la otra en la Cúpula . Solo una RWS controla el MSS a la vez. La RWS dispone de dos conjuntos de joysticks: un Controlador Manual Rotacional (RHC) y un Controlador Manual Traslacional (THC). Además, incluye el Panel de Visualización y Control (DCP) y el ordenador portátil del Sistema Informático Portátil (PCS).

En los últimos años, la mayoría de las operaciones robóticas son controladas remotamente por controladores de vuelo en el Centro de Control de Misiones Christopher C. Kraft Jr. o en el Centro Espacial John H. Chapman de la Agencia Espacial Canadiense . Los operadores pueden trabajar por turnos para lograr los objetivos con mayor flexibilidad que cuando lo hacen los operadores de la tripulación a bordo, aunque a un ritmo más lento. Los astronautas operadores se utilizan para operaciones críticas en cuanto al tiempo, como la captura de vehículos visitantes y la actividad extravehicular con apoyo robótico .

Algún tiempo antes del 12 de mayo de 2021, el Canadarm2 fue impactado por un pequeño fragmento de basura orbital, dañando sus mantas térmicas y uno de los brazos. ^{[ 2 ]} Su funcionamiento no pareció verse afectado. ^{[ 2 ]}

Canadarm 2 también ayudará a acoplar los módulos de la Estación Espacial Axiom a la ISS . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Efectores finales de enclavamiento

Canadarm2 tiene dos LEE, uno en cada extremo. Un LEE tiene tres cables de lazo para atrapar el eje del accesorio de agarre . ^{[ 5 ]} Otro LEE está en la unidad de alojamiento de carga útil ORU (POA) del Sistema de Base Móvil. El LEE POA se usa para sostener temporalmente componentes grandes de la ISS. Uno más está en el Manipulador Diestro de Propósito Especial (SPDM, también conocido como "Dextre" o "Mano de Canadá"). Se han fabricado seis LEE y se han utilizado en varias ubicaciones de la ISS.

El Manipulador Diestro de Propósito Especial o " Dextre " es un robot más pequeño de dos brazos que puede acoplarse al Canadarm2, a la ISS o al Sistema de Base Móvil. Sus brazos y herramientas eléctricas pueden realizar tareas de ensamblaje delicadas y cambiar las unidades de reemplazo orbital (ORU), tareas que actualmente realizan los astronautas durante las caminatas espaciales. Si bien el Canadarm2 puede moverse por la estación con un movimiento de oruga, no puede transportar nada a menos que Dextre esté acoplado. Las pruebas se realizaron en las cámaras de simulación espacial del Laboratorio David Florida de la Agencia Espacial Canadiense en Ottawa , Ontario. El manipulador fue lanzado a la estación el 11 de marzo de 2008 en la misión STS-123 .

El Sistema Base Móvil de Servicio Remoto (MBS) es una plataforma base para los brazos robóticos. Se agregó a la estación durante la misión STS-111 en junio de 2002. La plataforma descansa sobre el Transportador Móvil ^{[ 6 ]} (instalado en la misión STS-110 , diseñado por Northrop Grumman en Carpinteria, California ), lo que le permite deslizarse 108 metros por rieles en la estructura principal de la estación . ^{[ 7 ]} Canadarm2 puede reubicarse por sí mismo, pero no puede transportar al mismo tiempo. Dextre no puede reubicarse por sí mismo. El MBS les da a los dos brazos robóticos la capacidad de viajar a los sitios de trabajo a lo largo de toda la estructura y de bajar a los accesorios de agarre en el camino. Cuando Canadarm2 y Dextre están unidos al MBS, tienen una masa combinada de 4900 kg (10 800 lb) . ^{[ 8 ]} Al igual que Canadarm2 , fue construido por MD Robotics y tiene una vida útil mínima de 15 años. ^{[ 7 ] [ 9 ]}  

El MBS está equipado con cuatro soportes de agarre Power Data, uno en cada una de sus cuatro esquinas superiores. Cualquiera de estos puede usarse como base para los dos robots, Canadarm2 y Dextre, así como para cualquier carga útil que puedan transportar. El MBS también tiene dos ubicaciones para acoplar cargas útiles. La primera es la Unidad de Reemplazo Orbital/Carga Útil (POA). Este dispositivo se parece y funciona de manera muy similar a los Efectores Finales de Enganche de Canadarm2. Puede usarse para estacionar, alimentar y controlar cualquier carga útil con un soporte de agarre, mientras Canadarm2 queda libre para realizar otras tareas. La otra ubicación de acoplamiento es el Sistema de Acoplamiento Común del MBS (MCAS). Este es otro tipo de sistema de acoplamiento que se utiliza para albergar experimentos científicos. ^{[ 10 ]}

El MBS también brinda apoyo a los astronautas durante las actividades extravehiculares . Cuenta con espacios para almacenar herramientas y equipos, sujeciones para los pies, pasamanos y puntos de anclaje para el cable de seguridad, así como un conjunto de cámara. Si es necesario, incluso es posible que un astronauta se desplace sobre el MBS mientras este alcanza una velocidad máxima de aproximadamente 1,5 metros por minuto. ^{[ 6 ]} A ambos lados del MBS se encuentran los carros de transporte de tripulación y equipo. Estos carros se desplazan sobre los mismos rieles que el MBS. Los astronautas los utilizan manualmente durante las EVA para transportar equipo y facilitar sus movimientos por la estación.

El brazo robótico Canadarm2 se desplaza por el sistema de base móvil a lo largo del ferrocarril del transportador móvil, que recorre toda la longitud de la estructura principal de la estación.

El 27 de mayo de 2011 se instaló una pluma de 15 metros (50 pies) con pasamanos y cámaras de inspección, acoplada al extremo del Canadarm2. 

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  Sistema de manipulación remota del transbordador (RMS) sujetando el brazo OBSS en la misión STS-114.
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  El astronauta Scott Parazynski (a la derecha) sube al brazo del OBSS para reparar el panel solar durante la misión STS-120.

La estación recibió un segundo brazo robótico durante la misión STS-124 , el Sistema Manipulador Remoto del Módulo Experimental Japonés (JEM-RMS). El JEM-RMS se utiliza principalmente para el mantenimiento de la Instalación Expuesta del JEM. Un brazo robótico adicional, el Brazo Robótico Europeo (ERA), fue lanzado junto con el Módulo de Laboratorio Multiusos de fabricación rusa el 15 de julio de 2021.

Originalmente conectada a Pirs , la ISS también cuenta con dos grúas de carga Strela . Una de ellas podía extenderse para alcanzar el extremo de Zarya , mientras que la otra podía extenderse hacia el lado opuesto y llegar al extremo de Zvezda . La primera grúa se ensambló en el espacio durante las misiones STS-96 y STS-101 . La segunda se lanzó junto con Pirs. Posteriormente, las grúas se trasladaron al módulo de acoplamiento Poisk y al módulo Zarya .

• MacDonald Dettwiler and Associates (MDA) , los fabricantes de Canadarm2
• El brazo robótico Canadarm , que se utilizó en los transbordadores espaciales.
• Brazo Robótico Europeo , un tercer brazo robótico instalado en la ISS
• El sistema de manipulación remota, utilizado en el módulo Kibo de la ISS
• Dextre , también conocido como Manipulador Diestro de Propósito Especial (SPDM), utilizado en la ISS
• Strela , una grúa utilizada en la ISS para realizar tareas similares a las del Sistema Móvil de Servicio.

• Transferencia robótica e interfaces para cargas útiles externas de la ISS. 2014. Buenos diagramas de SSRMS/Canadarm2.

• Ensamblaje de la ISS: Canadarm2 y el Sistema Móvil de Servicio
• Información de la Agencia Espacial Canadiense sobre el Canadarm2
• Animación de YouTube del sistema base móvil, Canadarm2 y Dextre trabajando juntos.
• Animación de YouTube del Canadarm2 moviéndose como una oruga en la estación.