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Articulo de referencia

Canadarm

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Comprobado

Canadarm o Canadarm1 (oficialmente Shuttle Remote Manipulator System o SRMS , también SSRMS ) es una serie de brazos robóticos que se utilizaban en los orbitadores del transbordador espacial para desplegar, maniobrar y capturar cargas útiles . Tras el desastre del transbordador espacial Columbia , el Canadarm siempre se combinó con el Orbiter Boom Sensor System (OBSS), que se utilizaba para inspeccionar el exterior del transbordador en busca de daños en el sistema de protección térmica .

Desarrollo

Réplica a tamaño real del Canadarm en el Centro Espacial Europeo de Bélgica.

En 1969, Canadá fue invitada por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) a participar en el programa del Transbordador Espacial . [ 1 ] En ese momento, aún no se había decidido qué implicaría dicha participación, pero se identificó un sistema manipulador como un componente importante. [ 1 ] La empresa canadiense DSMA ATCON había desarrollado un robot para cargar combustible en reactores nucleares CANDU ; este robot atrajo la atención de la NASA. [ 1 ] En 1975, la NASA y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) firmaron un memorando de entendimiento por el cual Canadá desarrollaría y construiría el Canadarm. [ 2 ]

NRC adjudicó el contrato del manipulador a Spar Aerospace (ahora MDA ). [ 3 ] Se construyeron tres sistemas dentro de este contrato de diseño, desarrollo, prueba y evaluación: un modelo de ingeniería para ayudar en el diseño y prueba del Canadarm, un modelo de calificación que fue sometido a pruebas ambientales para calificar el diseño para su uso en el espacio y una unidad de vuelo.

Efector final

Anthony "Tony" Zubrzycki, ingeniero de diseño en DSMA ATCON, [ 4 ] mientras estaba asignado a SPAR, originó el concepto del efector final Canadarm, inspirado en una banda elástica alrededor de sus dedos. [ 4 ] Zubrzycki presentó formalmente este concepto a funcionarios de la NASA. [ 4 ] Frank Mee, jefe del laboratorio de desarrollo mecánico de SPAR, construyó el prototipo del efector final basado en el concepto de Tony y SPAR [ 4 ] le atribuye la invención del efector final Canadarm. El diseño de cruce de tres cables se impuso a los mecanismos tipo garra y otros, como el modelo de iris de cámara, [ 4 ] que se estaban considerando.

Controles y software

Los principales algoritmos de control fueron desarrollados por SPAR y por el subcontratista Dynacon Inc. de Toronto . CAE Electronics Ltd. en Montreal proporcionó la pantalla y el panel de control, así como los controladores manuales ubicados en la cabina de vuelo trasera del transbordador. Otras interfaces electrónicas, amplificadores servo y acondicionadores de potencia ubicados en el Canadarm fueron diseñados y construidos por SPAR en su fábrica de Montreal. El brazo compuesto de grafito que proporciona la conexión estructural entre el hombro y la articulación del codo, y el brazo similar que conecta el codo con la muñeca, fueron producidos por General Dynamics en Estados Unidos . Dilworth, Secord, Meagher and Associates, Ltd. en Toronto fue contratada para producir el modelo de ingeniería del efector final; posteriormente, SPAR desarrolló el diseño y produjo las unidades de calificación y vuelo. El software de vuelo del transbordador espacial que monitorea y controla el Canadarm fue desarrollado en Houston, Texas , por la División de Sistemas Federales de IBM . La División de Sistemas de Transporte Espacial de Rockwell International diseñó, desarrolló, probó y construyó los sistemas utilizados para acoplar el Canadarm a la bahía de carga útil del orbitador.

El 11 de febrero de 1981 se celebró una ceremonia de aceptación para la NASA en la División RMS de Spar en Toronto. [ 1 ] Allí, Larkin Kerwin , entonces director del NRC, le dio al SRMS el nombre informal de Canadarm. El término fue acuñado originalmente por el Dr. Wally Cherwinski para que Larkin Kerwin lo utilizara durante su discurso en la conferencia de prensa. [ 1 ] El gerente del proyecto Canadarm del NRC, el Dr. Art Hunter, trabajó con sus colegas, la NASA y Spar, para agregar la bandera y el logotipo canadienses al brazo para ondear los colores de Canadá junto con los de los Estados Unidos.

El primer Canadarm fue entregado a la NASA en abril de 1981. [ 5 ] La astronauta Judith Resnik desarrolló el software de la NASA y los procedimientos operativos a bordo para el sistema. [ 6 ] En total, se construyeron y entregaron a la NASA cinco brazos: los números 201, 202, 301, 302 y 303. El brazo 302 se perdió en el accidente del Challenger . [ 7 ]

Diseño y capacidades

Story Musgrave , anclada en el extremo del brazo robótico Canadarm, se prepara para ser elevada a la parte superior del Telescopio Espacial Hubble durante la misión STS-61 .

El Canadarm original era capaz de desplegar cargas útiles de hasta 65 000 libras (29 000 kg) en el espacio. [ 8 ] A mediados de la década de 1990, el sistema de control del brazo fue rediseñado para aumentar la capacidad de carga útil a 586 000 libras (266 000 kg) con el fin de apoyar las operaciones de ensamblaje de la estación espacial. [ 9 ] Si bien puede maniobrar cargas útiles con la masa de un autobús cargado en el espacio, los motores del brazo no pueden levantar el propio peso del brazo cuando está en tierra. [ 3 ] Por lo tanto, la NASA desarrolló un modelo del brazo para usarlo en su centro de entrenamiento dentro del Centro Espacial Johnson ubicado en Houston, Texas . El Canadarm también puede recuperar, reparar y desplegar satélites, proporcionar una escalera de extensión móvil para los miembros de la tripulación de actividades extravehiculares para estaciones de trabajo o sujeciones para los pies, y ser utilizado como ayuda de inspección para permitir que los miembros de la tripulación de vuelo vean las superficies del orbitador o de la carga útil a través de una cámara de televisión en el Canadarm.  

La configuración básica del brazo robótico Canadarm consta de un brazo manipulador, una pantalla Canadarm y un panel de control, que incluye mandos de rotación y traslación en la estación de la tripulación de vuelo de la cubierta de vuelo trasera del orbitador, así como una unidad de interfaz del controlador del manipulador que se conecta con el ordenador del orbitador. Un miembro de la tripulación opera el Canadarm desde la estación de control de la cubierta de vuelo trasera, y un segundo miembro de la tripulación suele ayudar con las operaciones de la cámara de televisión. Esto permite al operador del Canadarm observar las operaciones del brazo a través de las ventanas de carga útil y superiores de la cubierta de vuelo trasera, y a través de los monitores de circuito cerrado de televisión en la estación de la cubierta de vuelo trasera.

El Canadarm está equipado con un mecanismo basado en explosivos que permite su desprendimiento. Este sistema de seguridad habría permitido cerrar las compuertas de la bahía de carga del orbitador en caso de que el brazo fallara en posición extendida y no pudiera retraerse. [ 3 ]

El Canadarm tiene 15,2 metros (50 pies) de largo y 38 centímetros (15 pulgadas) de diámetro con seis grados de libertad . Pesa 410 kilogramos (900 libras) por sí solo y 450 kilogramos (990 libras) como parte del sistema completo. El Canadarm tiene seis articulaciones que corresponden aproximadamente a las articulaciones del brazo humano, con articulaciones de guiñada y cabeceo en el hombro, una articulación de cabeceo en el codo y articulaciones de cabeceo, guiñada y balanceo en la muñeca. [ 10 ] El efector final es la unidad en el extremo de la muñeca que sujeta el dispositivo de agarre de la carga útil . Los dos segmentos ligeros del brazo se denominan brazo superior e inferior. El brazo superior conecta las articulaciones del hombro y el codo, y el brazo inferior conecta las articulaciones del codo y la muñeca. [ 11 ] [ 10 ]    

Historial de servicio

Peter JK Wisoff en el extremo del brazo, 1993
El Canadarm2 se desplaza hacia una sección de la estructura P5, que está siendo sostenida por el Canadarm del Discovery , en preparación para un traspaso durante la misión STS-116 .

Se observó un Canadarm simulado instalado en el transbordador espacial Enterprise cuando se abrieron las puertas de la bahía de carga del prototipo para probar las instalaciones del hangar al comienzo del programa del transbordador espacial. [ 12 ] El Canadarm se probó por primera vez en órbita en 1981, en la misión STS-2 del transbordador espacial Columbia . Su primer uso operativo fue en la misión STS-3 para desplegar y maniobrar el paquete de diagnóstico de plasma. [ 7 ] Posteriormente, el Canadarm voló en más de 90 misiones con los cinco transbordadores.

Desde la instalación del Canadarm2 en la Estación Espacial Internacional (EEI), los dos brazos se han utilizado para transferir segmentos de la estación para su ensamblaje desde el Canadarm del orbitador al Canadarm2; el uso de ambos elementos en tándem ha dado lugar al apodo de "apretón de manos canadiense" en los medios de comunicación. [ 13 ]

Jubilación

La 90.ª y última misión del transbordador del Canadarm fue en julio de 2011 en la STS-135 , llevando el MPLM Raffaello a la ISS y de regreso. Está en exhibición en el centro espacial Johnson en Texas. El Canadarm del Discovery se exhibe junto a él en el Centro Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio . [ 14 ] El Endeavour dejó su OBSS en la Estación Espacial Internacional como parte de su misión final , mientras que su Canadarm originalmente iba a ser exhibido en la sede de la Agencia Espacial Canadiense (CSA). [ 14 ] Sin embargo, el Canadarm del Endeavour ahora está en exhibición permanente en el Museo de Aviación y Espacio de Canadá en Ottawa . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] El último de los Canadarms en volar al espacio, el SRMS volado a bordo del Atlantis en la STS-135 en julio de 2011, fue enviado al Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston para estudio de ingeniería y posible reutilización en una misión futura. [ 18 ]

Derivados

Canadarm2

Basado en el Canadarm1, el Canadarm2 , de mayor tamaño , se utiliza para acoplar las estructuras de soporte, acoplar los vehículos comerciales e inspeccionar toda la Estación Espacial Internacional .

Canadarm3

El brazo robótico Canadarm3, de menor tamaño, estaba diseñado para acoplar los módulos, realizar tareas de mantenimiento o reparación e inspeccionar la estación espacial Lunar Gateway . [ 19 ] En junio de 2024, el contrato completo para el diseño y la construcción del brazo se adjudicó a MDA Space . [ 20 ] El 2 de mayo de 2025, el proyecto se canceló como resultado de la propuesta presupuestaria para el año fiscal 2026 de la segunda administración Trump, lo que provocó la cancelación del programa Lunar Gateway. [ 21 ]

  • El 13 de noviembre de 2012, Google Canadá mostró un doodle en su página de inicio de búsqueda para celebrar el 31.º aniversario del primer uso del Canadarm en el espacio. [ 22 ]
  • A partir del 7 de noviembre de 2013, el Canadarm2 se incluyó en el reverso del billete canadiense de cinco dólares .

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 Dotto, Lydia (1992). Un legado de excelencia: 25 años en Spar Aerospace Limited . David Steel. Canadá: Spar Aerospace Limited. págs. 41–42 . ISBN  0-9696618-0-0[ Frank] Mee es el inventor de la mano Canadarm, técnicamente conocida como "efector final".
  2. ↑ Wilks, Brian (2004). Browsing Science Research at the Federal Level in Canada: History, Research Activities and Publications . University of Toronto Press. p. 117. ISBN  9780802088116Consultado el 22 de noviembre de 2013 .
  3. 1 2 3 Garry Lindberg. "Canadarm y sus conexiones con la U de A" . Revista de ingeniería de la U de A. Universidad de Alberta. Archivado del original el 29 de noviembre de 2004. Recuperado el 7 de diciembre de 2011 .
  4. 1 2 3 4 5 Melbourne, James V. (2001). Make The Wind Blow . Heirloom Publishing Inc. págs. 62–77 . ISBN  0-9694247-8-7.
  5. ↑ "El sistema de manipulación remota del transbordador espacial: el Canadarm" . IEEE Canadá . Consultado el 22 de noviembre de 2013 .
  6. ↑ Mujeres en la ingeniería: una nueva visión de los logros e impactos científicos de las mujeres , por Jill S. Tietjen, Springer 2016, página 72
  7. 1 2 "Historial de vuelo del Canadarm" . Agencia Espacial Canadiense. 28 de octubre de 2011. Consultado el 27 de octubre de 2012 .
  8. ↑ Demeo, ME (enero de 1990). "ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE UN EXPERIMENTO DE VUELO DE INTERACCIÓN ENTRE CONTROLES Y ESTRUCTURAS (CSI) BASADO EN UN SISTEMA DE MANIPULACIÓN REMOTA (RMS)" (PDF) .
  9. ↑ "El brazo robótico Canadarm del transbordador espacial cumple 25 años en el espacio" . Archivado del original el 25 de febrero de 2023. Consultado el 26 de junio de 2020 .
  10. 1 2 " La estructura del Canadarm " . Archivado del original el 10 de junio de 2020 . Recuperado el 19 de mayo de 2020 .
  11. ↑ " RMS: SISTEMA DE DESPLIEGUE Y RECUPERACIÓN DE CARGA ÚTIL " . Archivado del original el 31 de diciembre de 2016 . Consultado el 20 de febrero de 2007 .
  12. ↑ Ray, Justin (5 de enero de 2011). "El hangar del transbordador espacial de Vandenberg" . Spaceflight Now . Archivado del original el 21 de enero de 2016. Recuperado el 27 de octubre de 2012 .
  13. ↑ "¿Llegando al espacio: un apretón de manos Canadarm?" . CBC News . 11 de agosto de 2006 . Consultado el 27 de enero de 2024 .
  14. 1 2 Chris Gebhardt (17 de noviembre de 2010). "Los planes de retiro de Discovery ofrecen información sobre el destino del brazo robótico" . NASASpaceflight . Consultado el 27 de octubre de 2012 .
  15. ↑ Andy Johnson (2 de mayo de 2013). "Inauguración de la exposición: Hadfield envía el primer 'último comando' del Canadarm desde el espacio" . CTV News . Consultado el 2 de mayo de 2013 .
  16. ↑ Elizabeth Howell (2 de mayo de 2013). "El brazo robótico del transbordador espacial se exhibe en un museo canadiense" . Space.com . Consultado el 2 de mayo de 2013 .
  17. ↑ Agencia Espacial Canadiense (2 de mayo de 2013). "La ministra Moore inaugura la exposición del icono espacial nacional de Canadá: el Canadarm" . Agencia Espacial Canadiense . Archivado del original el 6 de mayo de 2013. Consultado el 1 de julio de 2013 .
  18. ↑ "Brazo robótico canadiense en exhibición: Se presenta en un museo canadiense el brazo robótico del transbordador espacial" . 2 de mayo de 2013.
  19. ↑ Semeniuk, Ivan (28 de febrero de 2019). "El programa espacial de Canadá establece un nuevo rumbo con un compromiso histórico con un puesto avanzado lunar" . The Globe and Mail . Toronto . Consultado el 3 de marzo de 2019 .
  20. ↑ Agencia Espacial Canadiense (27 de junio de 2024). "Canadá inicia el diseño detallado, la construcción y las pruebas del Canadarm3 para Gateway" . www.canada.ca . Consultado el 29 de junio de 2024 .
  21. ↑ "El presupuesto del presidente Trump para el año fiscal 2026 revitaliza la exploración espacial humana - NASA" . Consultado el 7 de abril de 2026 .
  22. ↑ "Google Doodle rinde homenaje al Canadarm en su 31 aniversario" . CBC News . 13 de noviembre de 2012. Consultado el 13 de noviembre de 2012 .
  • NASA: RMS: SISTEMA DE DESPLIEGUE Y RECUPERACIÓN DE CARGA ÚTIL Archivado el 31 de diciembre de 2016 en Wayback Machine
  • Agencia Espacial Canadiense  : Canadarm
  • Archivos digitales de la CBC - Canadarm - Una estrella de la tecnología
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