Von Xinhua-Autoren Wang Chenxi, Li Guoli
BEIJING, 5. Juli (Xinhuanet) -- Der mechanische Arm, der auf dem Kernmodul der chinesischen Raumstation Tianhe installiert ist, hat am Sonntag eine wichtige Rolle bei der Unterstützung der Astronauten bei ihren Außenbordeinsätzen (EVAs) gespielt.
Der mechanische Arm wurde entwickelt, um den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Raumstation im Orbit zu gewährleisten, den Astronauten bei EVAs zu helfen, wie z. B. bei der Montage, Konstruktion, Wartung und Reparatur der Raumstation, und um Raumfahrtanwendungen zu unterstützen.
KREUZENDER ARM
Der 10,2 Meter lange Roboterarm, der auf dem Tianhe-Modul installiert ist, kann bis zu 25 Tonnen Gewicht tragen. Er besteht aus sieben Gelenken, zwei Gliedmaßen, zwei Sätzen von Verlängerungsgetrieben, zwei Sätzen von Endkameras und Endeffektoren (auch als End-of-Arm-Tooling bekannt), einem Satz zentraler Steuerungen und einer Ellbogenkamera.
Mit Gliedmaßen und Gelenken kann der mechanische Arm wie ein menschlicher Arm mit einer Schulter, einem Ellbogen und einem Handgelenk arbeiten. Durch die Drehung jedes Gelenks kann er die Geräte greifen und in jedem Winkel und jeder Position arbeiten.
„Der Endeffektor des Arms kann an einen Zieladapter andocken, der an der Außenfläche des Raumfahrzeugs installiert ist. Durch das Andocken und Trennen von Endeffektor und Zieladapter kann sich der Arm auf der Oberfläche der Raumstation bewegen und kriechen “, sagte Wang Youyu, ein Konstrukteur des mechanischen Arms an der China Academy of Space Technology (CAST).
In einem von der CAST herausgegebenen, am Computer illustrierten Video sieht man, wie der Arm wie ein Wurm mit seinem Kopf und seinem Hinterteil krabbelt. Er benutzt die beiden Endeffektoren, um sich zwischen den Oberflächen-Zieladaptern zu bewegen und mehrere Positionen auf der Außenfläche der Raumstation zu erreichen, wo er bequem seine Aufgaben erledigen kann.
Der Arm des Kernmoduls kann nicht nur unabhängig arbeiten, sondern auch mit den mechanischen Armen kombiniert werden, die an den Labormodulen installiert sind, die voraussichtlich im nächsten Jahr gestartet werden. Der kombinierte Arm kann einen Arbeitsdurchmesser von 15 Metern erreichen.
RAUMFAHRTKONSTRUKTION
Mit einer Lebensdauer von 15 Jahren, einer Tragfähigkeit von 25 Tonnen und einer Positioniergenauigkeit der Spitze von 45 Millimetern kann der mechanische Arm, der auf dem Tianhe-Modul installiert ist, sowohl weitreichende Operationen mit großen Lasten als auch kleinräumige, detaillierte Operationen durchführen.
Der Arm ist für den Modultransport, die Außenbordeinsätze der Astronauten, die Handhabung von Fracht außerhalb des Raumschiffs, die Inspektion des Zustands der Raumstation und die Wartung von Großgeräten vorgesehen, sagte die CAST.
Zum Beispiel werden zwei Labormodule an das Kernmodul andocken und einen T-förmigen Komplex bilden. Eingeschränkt durch die Lageregelung der Labormodule können diese nicht direkt an den seitlichen Andocköffnungen des Kernmoduls andocken.
Stattdessen muss jedes Labormodul an der vorderen Andocköffnung des Kernmoduls andocken und wird dann von einem kleineren mechanischen Arm zum Andocken an die seitliche Öffnung bewegt. Der Arm, der am Kernmodul installiert ist, kann auch als Backup diese Aufgabe übernehmen.
Yang Hong, der Chefkonstrukteur der Raumstation an der CAST, sagte, wenn sich ein Raumfahrzeug zum Andocken nähere oder Reparaturen, Wartung und Nachschub benötige, könne der große Arm im Kernmodul helfen, das Raumfahrzeug zu sichern und den Vorgang zu erleichtern. Die Raumstation könne als ein Heimathafen im Weltraum angesehen werden.
ASTRONAUTISCHE HELFER
Der mechanische Arm würde die Belastung der Astronauten bei Außenbordeinsätzen so weit wie möglich reduzieren, sagte Yang.
Der Endeffektor könne an eine Plattform mit Fußstützen andocken, auf der die Astronauten stehen könnten. Sie könnten den Arm nutzen, um sich selbst an die gewünschten Orte zu schicken.
„Er kann die Astronauten in einem weiten Bereich transferieren, so dass sie während Außenbordeinsätzen leicht die Einsatzposition erreichen können“, fügte er hinzu.
Der Arm integriert Technologien aus den Bereichen Maschinenbau, Mechanik, Material, Steuerung, Elektronik, Information, Vision und Computerwissenschaften. Mit der Fähigkeit zur präzisen Bedienung und visuellen Erkennung ist er in der Lage, autonome Analysen durchzuführen und von Astronauten ferngesteuert zu werden.
Neben Außenbordeinsätzen kann der Arm den Astronauten auch helfen, die Solarflügel des Kernmoduls zu transferieren und die Nutzlasten auf der Außenfläche der Station zu installieren.
Ausgestattet mit Kameras an den beiden Enden und dem Ellbogen, kann er auch extravehikuläre Untersuchungen für die Astronauten durchführen.
„Es gibt mehrere Bereiche auf der Station, die regelmäßig vom Roboterarm überprüft werden müssen“, sagt Hu Chengwei, ein weiterer Konstrukteur des mechanischen Arms am CAST.
„Zum Beispiel haben wir ihn vor dem Start des Tianzhou-2-Frachters eingesetzt, um den Zustand der hinteren Andocköffnung des Kernmoduls in Vorbereitung auf das Andocken mit Tianzhou-2 zu überwachen und zu bewerten“, fügte er hinzu.
(gemäß der Nachrichtenagentur Xinhua)
