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Adaptador de acoplamiento presurizado

Un adaptador de acoplamiento presurizado ( PMA ) es un componente utilizado en la Estación Espacial Internacional (EEI) para convertir la interfaz del Mecanismo de Acoplamiento ...

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Un adaptador de acoplamiento presurizado ( PMA ) es un componente utilizado en la Estación Espacial Internacional (EEI) para convertir la interfaz del Mecanismo de Acoplamiento Común (CBM) que conecta los módulos de la EEI a un puerto de acoplamiento de nave espacial APAS-95 . Tres PMA están conectados al Segmento Orbital de EE. UU. de la EEI. El PMA-1 y el PMA-2 se lanzaron junto con el módulo Unity en 1998 a bordo de la misión STS-88 ; el PMA-3 se lanzó en 2000 a bordo de la misión STS-92 . El PMA-1 conecta permanentemente los módulos Unity y Zarya . En 2017, se instalaron adaptadores de acoplamiento internacionales permanentes en el PMA-2 y el PMA-3 para convertirlos del estándar APAS-95 al nuevo Estándar Internacional de Sistema de Acoplamiento (IDSS).

Diseño e historia

Sus orígenes se encuentran en los diseños para el Mástil de Acoplamiento Presurizado, [ 1 ] que consiste en un túnel de acoplamiento troncocónico fuera del eje contenido dentro de un marco y un mecanismo de acoplamiento retráctil, más tarde parte del conjunto Adaptador de Atraque Presurizado que apareció en los diseños para la Estación Espacial Freedom 1987, y el diseño reducido conocido como 'Fred' [ 2 ] 1991.

Después de 1992-1993 y la integración rusa en el proyecto de la Estación Espacial Internacional Alpha, [ 3 ] [ 4 ] este diseño de acoplamiento de la NASA desapareció abruptamente de todos los conceptos. [ 5 ] Esto se debió a la disponibilidad de hardware y experiencia de acoplamiento rusos, reunidos durante el programa Shuttle-Mir . [ 6 ] La tecnología de acoplamiento rusa APAS, originalmente planeada para el entonces extinto programa del transbordador espacial soviético, se integró en el ODS (Orbital/Orbiter Docking System) del transbordador espacial estadounidense. [ 7 ] Esto podía acoplarse duramente con la estación espacial a través de una interfaz estructural, que se convirtió en el PMA. [ 8 ] Con el anillo de acoplamiento ruso y el CBM integrados en el PMA, este se convirtió en el enlace entre el USOS y el ROS a partir de 1993.

La fabricación se completó en 1995 con pruebas y pruebas de acoplamiento con Node STA durante 1996-97. [ 9 ]

Configuración de la Estación Espacial Freedom en 1991

Usos

Anne McClain, miembro de la tripulación de la Expedición 58 , dentro del módulo PMA-1, con el interior de Zarya al fondo. El PMA-1 ha servido de enlace entre Zarya y Unity desde que los módulos se acoplaron en 1998.

Los tres PMA son idénticos, [ 10 ] pero tienen usos ligeramente diferentes. Los tres realizan la misma función básica de conectar un puerto CBM de un módulo de la ISS a un puerto de acoplamiento APAS-95 de otro módulo o nave espacial visitante. [ 11 ] Para ello, los PMA cuentan con un puerto CBM pasivo y un puerto APAS pasivo. Los PMA están presurizados y calentados internamente, y permiten la transferencia de energía y comunicaciones de datos a través de anillos de acoplamiento y conexiones externas. [ 12 ]

PMA-1

Este fue uno de los primeros componentes de la ISS (Estación Espacial Internacional). El PMA-1 une el lado ruso de la estación con el lado estadounidense. En la misión STS-88 , la tripulación utilizó el brazo robótico del transbordador para acoplar el módulo de control Zarya al PMA-1, que ya estaba conectado al puerto de acoplamiento trasero de Unity . Estos dos primeros componentes de la estación están conectados permanentemente mediante el PMA-1.

PMA-2

Ubicación de PMA-2 y PMA-3 en los puertos delantero y cenital de Harmony , con adaptadores de acoplamiento internacionales conectados para convertir los puertos APAS-95 a IDSS.

El PMA-2 está montado en el puerto delantero del nodo de conexión Harmony y se utilizaba cuando los transbordadores espaciales se acoplaban a la ISS. Estaba equipado con hardware del Sistema de Transferencia de Energía de la Estación al Transbordador (SSPTS) para permitir que los transbordadores permanecieran acoplados durante más tiempo a la estación espacial. [ 13 ]

El PMA-2 se movió varias veces como parte del proceso de ensamblaje de la estación espacial . Originalmente estaba conectado a la escotilla delantera de Unity , pero cuando STS-98 entregó el módulo Destiny en febrero de 2001, el PMA-2 se movió al anillo de acoplamiento de la estructura Z1 para que Destiny pudiera acoplarse a la escotilla delantera de Unity . Luego, el PMA-2 se movió a la escotilla delantera de Destiny . [ 14 ] (La extracción del PMA-2 de Unity fue la primera vez que se utilizó el CBM para desconectar dos componentes de la ISS). [ 15 ] Después de que STS-120 entregara Harmony a la estación espacial en octubre de 2007, Canadarm2 reposicionó el PMA-2 en el puerto delantero de Harmony el 12 de noviembre de 2007. Dos días después, el paquete combinado de Harmony y PMA-2 se movió a su ubicación final, la escotilla delantera de Destiny . El 18 de julio de 2016, el Adaptador de Acoplamiento Internacional -2 fue lanzado en SpaceX CRS-9 . [ 16 ] Fue acoplado y conectado permanentemente al puerto APAS-95 del PMA-2 durante una caminata espacial el 19 de agosto de 2016. [ 17 ] A partir de 2020, se espera que el PMA-2 permanezca atracado en el puerto delantero de Harmony con el IDA conectado durante el resto de la duración de la ISS.

Cuando un transbordador se acoplaba a la estación, su aproximación final se producía a una velocidad relativa de una décima de pie por segundo. Al hacer contacto con el Adaptador de Acoplamiento Presurizado 2, los pestillos unían automáticamente las dos naves espaciales. Una vez que cesaba el movimiento relativo entre las naves, un astronauta del transbordador retraía el anillo de acoplamiento del mecanismo del transbordador, cerrando los pestillos para asegurar firmemente el transbordador a la estación. [ 18 ]

PMA-3

PMA-3 con IDA-3, acoplado al soporte superior del módulo Harmony , noviembre  de 2024.

El PMA-3 fue llevado a la ISS por la misión STS-92 en octubre de 2000, montado en una plataforma de Spacelab . [ 19 ] Inicialmente se acopló al soporte nadir (orientado hacia la Tierra) de Unity . Aproximadamente seis semanas después, cuando la misión STS-97 entregó la estructura de celosía del panel solar P6 , Endeavour se acopló al PMA-3. [ 20 ] Cuando la misión STS-98 trasladó el PMA-2 de Unity a Destiny a través de la celosía Z1 en febrero de 2001, Atlantis se acopló al PMA-3. [ 14 ] Durante el resto de la operación del transbordador, el PMA-3 no se utilizó para acoplamientos del transbordador. El PMA-3 fue trasladado en marzo de 2001 al soporte de babor de Unity por la tripulación de la misión STS-102 para dejar espacio para el acoplamiento del Módulo Logístico Multipropósito (MPLM). [ 21 ]

El 30 de agosto de 2007, PMA-3 fue devuelto al puerto nadir de Unity para dejar espacio para el acoplamiento temporal del módulo Harmony (Nodo 2) que fue entregado por STS-120 . [ 22 ] Harmony fue transferido al puerto delantero de Destiny , mientras que PMA-3 fue movido de vuelta al mecanismo de atraque del puerto de Unity el 7 de agosto de 2009, para acomodar la reconfiguración del mamparo del puerto de Unity por parte de los miembros de la tripulación en un entorno presurizado. [ 23 ] El 25 de enero de 2010, PMA-3 fue movido del mecanismo de atraque del puerto de Unity al puerto cenital (orientado al espacio) de Harmony para dejar espacio para el módulo Tranquility (Nodo 3) que fue agregado a la estación durante STS-130 . Después de la activación de Tranquility , el PMA-3 fue trasladado nuevamente el 16 de febrero de 2010 a la ubicación del puerto en Tranquility donde el módulo del observatorio Cupola había sido acoplado para el lanzamiento. [ 24 ]

El PMA-3 fue retirado robóticamente de Tranquility el 26 de marzo de 2017 y acoplado nuevamente al muelle cenital de Harmony tras ser preparado durante una exitosa caminata espacial el 24 de marzo de 2017. Se realizó una segunda caminata espacial el 30 de marzo de 2017 para finalizar las conexiones de los cables del PMA-3 en Harmony . El PMA-3 recibió el Adaptador de Acoplamiento Internacional-3 en agosto de 2019. [ 25 ]

Referencias

  1. ↑ "La NASA tenía un diseño de mecanismo de acoplamiento" .
  2. ↑ "Estación espacial Fred" . Archivado del original el 20 de agosto de 2016.
  3. ↑ "Noticias de la BBC | ISS | Cronología de la ISS" .
  4. ↑ "Opciones para la estación espacial 1993" . 1993. Archivado del original el 20 de agosto de 2016.
  5. ↑ "La NASA comenzó a adquirir hardware ruso y abandonó su trabajo formal de diseño del mecanismo de acoplamiento" . 22 de enero de 2013.
  6. ↑ "Estación espacial: Actualización sobre el impacto del papel ampliado de Rusia" . 29 de julio de 1994.
  7. ↑ "La NASA lo adaptó y utilizó el ODS para lograr conexiones exitosas con la estación espacial Mir" . 2016.
  8. ↑ "Nodo de acoplamiento, fue construido en Estados Unidos pero basado en parte en un diseño ruso" . 30 de marzo de 1997.
  9. ↑ Zipay, John; Bernstein, Karen; Patin, Raymond; Bruno, Erica; Deloo, Phillipe (2012). "Verificación estructural de la primera maravilla orbital del mundo: pruebas y análisis estructurales de la Estación Espacial Internacional (ISS)" . 53.ª Conferencia AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC sobre Estructuras, Dinámica Estructural y Materiales. 20.ª Conferencia AIAA/ASME/AHS sobre Estructuras Adaptativas. 14.ª AIAA . doi : 10.2514/6.2012-1772 . hdl : 2060/20110013394 . ISBN 978-1-60086-937-2.
  10. ↑ Nasa.gov – Elementos
  11. ↑ "Vuelos espaciales tripulados: un dato espacial" . NASA. 4 de julio de 2002. Archivado del original el 25 de septiembre de 2002. Consultado el 17 de enero de 2007 .
  12. ↑ "Kit de prensa de la misión STS-92: sección de carga útil" . NASA. 10 de octubre de 2000. Consultado el 27 de octubre de 2007 .
  13. ↑ "Informe de estado de la Estación Espacial Internacional n.º 07-08" . NASA.
  14. 1 2 STS-98, Centro de Control de Misión (10 de febrero de 2001). "Informe de estado n.° 07" . NASA . Consultado el 18 de enero de 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  15. ↑ Harwood, William (10 de febrero de 2001). "La tripulación del Atlantis acoplará hoy el laboratorio Destiny a la estación" . Spaceflight Now . Consultado el 15 de enero de 2007 .
  16. ↑ Jason Rhian (18 de julio de 2016). "SpaceX realiza un segundo aterrizaje en tierra tras el lanzamiento de la cápsula Dragon CRS-9 a la ISS" . Spaceflight Insider.
  17. ↑ Harwood, William (19 de agosto de 2016). "Los astronautas acoplan un adaptador de acoplamiento a la estación espacial para vehículos comerciales" . Spaceflight . Consultado el 20 de agosto de 2016 .
  18. ↑ STS-102, Centro de Control de Misión (9 de marzo de 2001). "Informe de estado n.° 03" . NASA . Consultado el 18 de enero de 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  19. ↑ STS-92, Centro de Control de Misión (16 de octubre de 2000). "Informe de estado n.° 10" . NASA . Consultado el 18 de enero de 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  20. ↑ STS-97, Centro de Control de Misión (2 de diciembre de 2000). "Informe de estado n.° 05" . NASA . Consultado el 18 de enero de 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  21. ↑ STS-102, Centro de Control de Misión (11 de marzo de 2001). "Informe de estado n.° 07" . NASA . Consultado el 18 de enero de 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  22. ↑ "HITOS DEL PROCESAMIENTO DEL TRANSBORDADOR/SOYUZ/ISS" . CBS News.
  23. ↑ "NASA - 08-07-2009 Estado en órbita de la ISS" . www.nasa.gov . Consultado el 3 de junio de 2017 .
  24. ↑ STS-130, Centro de Control de Misión (16 de febrero de 2010). "Informe de estado n.° 17" . NASA . Consultado el 16 de febrero de 2010 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  25. ↑ Pietrobon, Steven (20 de agosto de 2018). "Manifiesto de lanzamiento de vehículos eléctricos al final de su vida útil en Estados Unidos" . Recuperado el 21 de agosto de 2018 .
  • En la animación de YouTube, Canadarm2 y Dextre mueven el PMA-3 entre ubicaciones, una de las cinco veces que se movió para que los módulos pudieran usar un puerto del Mecanismo de Atraque Común en lugar del PMA-3.