Super-Tools für den Erfolg von Hubble-Missionen

Astronauten der STS-125-Mission haben nun alle EVAs für die Hubble-Wartungsmission erfolgreich abgeschlossen und alle Missionsziele erreicht. Am Ende des heutigen fünften Weltraumspaziergangs nannte der Astronaut John Grunsfeld die Mission "eine Tour de Force der Werkzeuge und des menschlichen Einfallsreichtums". Um die vielfältigen Aufgaben für diese Mission erfüllen zu können, musste die NASA mehr als 100 neue Tools zum Entfernen, Installieren und Reparieren von Komponenten auf Hubble entwickeln. "Die größte Herausforderung für uns beim Entwerfen und Entwickeln von Werkzeugen für Astronauten besteht darin, ihnen die Verwendung in ihrem Anzug zu erleichtern", sagte Jill McGuire, Managerin des CATs-Teams (Crew Aids and Tools) für die HST-Mission. „Die EVA-Zeit ist knapp. Jedes Werkzeug, das wir entwickeln, entwickeln wir, um die Zeit dort oben zu optimieren und es den Astronauten so einfach und unkompliziert wie möglich zu machen. “ Das Team baute eine Vielzahl von Werkzeugen, von Elektrowerkzeugen bis zu verschiedenen Handwerkzeugen, die die Astronauten verwendeten. Hier sehen Sie einige dieser Super-Tools:

"Ich mag alle Werkzeuge, aber das, das ich wahrscheinlich am meisten verwenden werde, ist das Mini-Power Tool", sagte der STS-125-Astronaut Mike Massimino vor dem Flug. "Es ist eine kleine Übung und ein einzigartiges Werkzeug, von dem ich denke, dass es noch lange im Weltraum eingesetzt werden wird." Ich bin sehr froh, dass wir die ersten sein werden, die es einsetzen, und ich wette, Sie werden viele Raumbesatzungen sehen, die es viele Jahre lang auf neuen Raumschiffen einsetzen. Das wird ein ziemlich cooles Tool. “

Die NASA hat lange Zeit einen Akku-Bohrer namens Pistol Grip Tool verwendet, benötigte jedoch ein schnelleres Werkzeug mit weniger Drehmoment als das PGT, und Cassisdy verglich das Mini-Elektrowerkzeug mit dem, was Indy-Boxencrews zum schnellen Wechseln der Schrauben verwendeten.

Das Mini-Elektrowerkzeug dreht sich mit 210 Umdrehungen pro Minute im Gegensatz zum PGT 15.

Während der Weltraumspaziergänge mussten die Astronauten jedoch die Drehmomenteinstellungen des Elektrowerkzeugs neu einstellen, um einige extrem dichte Schrauben zu lösen.

Einige dieser Komponenten, wie der Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), wurden nie für Astronauten entwickelt, um sie auf der Umlaufbahn zu fixieren. Das Instrument fiel 2004 aus und das Problem wurde auf die Stromversorgung zurückgeführt. Justin Cassidy, der leitende Systemingenieur des CATS-Teams, verglich die Arbeit, die Astronauten im Orbit leisten mussten, mit dem Öffnen eines Computers und dem Ersetzen eines Boards, während sie dicke Handschuhe an den Händen und ein Goldfischglas am Kopf trugen.

"Ein Instrument tatsächlich zu öffnen und ein Brett zu ziehen, war nie gedacht oder gedacht worden, dass wir das tun würden, und daher waren die Schnittstellen für einen Astronauten nicht sehr freundlich", sagte Cassidy.

Tatsächlich mussten 111 winzige Schrauben vom Instrument entfernt werden, um Zugang zur Platine zu erhalten. Mike Massimino schloss die STIS-Reparatur mit der genialen „Befestigungsplatte für Befestigungselemente“ ab.

"Das Schöne an der Erfassungsplatte für Befestigungselemente ist, dass sie alle Befestigungselemente erfasst, aber ein klares Fenster hat", sagte Cassidy. „Und dieses klare Fenster ermöglicht es dem Astronauten, wenn er dieses Elektrowerkzeug nimmt, tatsächlich zu sehen, wie das kleine Stückchen in das kleine winzige Befestigungselement geht. Wir haben also keine seiner Sichtverhältnisse blockiert, aber wenn er das Befestigungselement herausnimmt, kommt es nicht aus dem kleinen Loch heraus, durch das das Werkzeug hindurchgeht. "

Die Entwicklung des Mini-Elektrowerkzeugs und der Aufnahmeplatte dauerte 4-5 Jahre.

Auf dem heutigen Weltraumspaziergang entfernte John Grunsfeld mit einem Spezialwerkzeug die alte Isolierung vom Teleskop, damit eine neue schützende Wärmeisolierung installiert werden konnte. Die Isolierung schützt die Geräteschächte am HST.

Um die Gyroskope oder Geschwindigkeitssensoreinheiten zu ersetzen, die sich im Hubble-Weltraumteleskop befinden und mit einem großen Raumanzug schwer zu erreichen sind, mussten die Ingenieure ein Werkzeug entwickeln, das wie eine Verlängerung des Armes eines Astronauten funktioniert. Hier ist das Tool zum Wechseln der Ratenerfassungseinheiten. Ein Besatzungsmitglied kann in das Teleskop greifen, ohne es zu betreten, und eine Sensoreinheit durch Drücken eines Abzugs erfassen und festhalten. Das Werkzeug ist in der Lage, Temperaturen von -74 ° F bis 189 ° F standzuhalten.

Mit diesem Batterieextraktionswerkzeug kann ein Astronaut die Batterien auf Hubble „greifen“ und zusätzliche Kraft aufbringen, um sie zu entfernen. Dieses Werkzeug kann mehrere hundert Pfund Kraft ausüben.

"Man könnte denken, Sie gehen zum Baumarkt und suchen sich tatsächlich ein Werkzeug aus und verwenden es im Weltraum", sagte Cassidy. „Die Weltraumumgebung ist sehr rau. Es ist sehr heiß, sehr kalt und es befindet sich auch in einem Vakuum und die meisten Werkzeuge, beispielsweise Elektrowerkzeuge, die Sie von Home Depot abholen, würden in der Weltraumumgebung einfach nicht überleben.

Hier sind nur einige Dinge, die das CAT-Team bei der Entwicklung eines neuen Tools berücksichtigen muss. “

• Die engen Räume, in denen der Astronaut mit dem Werkzeug arbeiten müsste.
• Die kurze Zeit, die ein Astronaut benötigt, um jedes Befestigungselement herauszunehmen, um das Board freizugeben.
• Die Temperatur schwankt um 500 Grad von der Hitze des direkten Sonnenlichts bis zum kalten Schatten. Jedes Extrem kann dazu führen, dass sich die Metallinnereien eines Elektrowerkzeugs sofort festsetzen.
• Was würde mit jedem der 111 Befestigungselemente bei Schwerelosigkeit passieren?
• Wie viel wiegen die Werkzeuge?
• Ob die Werkzeuge den Vibrationen des Starts standhalten können.

Quellen: NASA, Discovery Space,

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