剖析技术‘The Martian’: NASA’s Roadmap to Mars

电影版安迪·威尔’一部非常受欢迎的科幻小说, 火星人,将在短短几天内上映。尽管故事情节是虚构的,但美国国家航空航天局对这部电影还是很感兴趣的,它为好莱坞提供顾问并举办了一些促销活动。显然,该机构认为威尔有待庆祝的事情’载人航天的未来愿景。

正如我们在本系列的前几篇文章中所看到的, 火星人 以及NASA如何实际处理太空中的事物,例如 , 空气, 电力解决问题。在最后一篇文章中,我们’ll examine NASA’目前访问火星的计划。

爱马仕太空飞船'The Martian',经过20世纪福克斯 爱马仕太空飞船‘The Martian’,经过20世纪福克斯

红色星球野心

NASA最早在2030年将人类送入火星的计划并不是秘密的。他们’ve even published 一个网站 大量的信息。然而,在技术和财务假设的前提下,任何计划未来15年以上的计划都将是沉重的。随着该机构的前进,该计划肯定会随着时代的现实而发展。

We’重新发现火星的景观非常多样化。科学家们仍在试图确定第一批载人火星探险将在何处着陆。这场辩论可能会持续到下一个十年。目前有几颗卫星正在环绕火星运行并绘制其表面图。分辨率较低的宽幅测绘图像将帮助科学家缩小着陆点候选者的范围。随后的高分辨率图像将用于确定精确的着陆位置。

MSL好奇心'的大风火山口着陆场。 MSL好奇心’的大风火山口着陆场。

虽然载人火星任务的许多基本方面仍然处于困境,但基本时间表似乎已经解决。如果你’ve read Weir’s book, you’我会注意到它遵循了NASA’的计划几乎是逐字记录的。它是这样的:

货船下水

  • 提前2-4年发射火星探测器
  • 存款用品,“oxygenator”并在火星表面返回飞行器

载人火箭发射

  • 在地球轨道上执行转运车辆的系统功能检查
  • 前往火星(6-9个月的过境)

机组人员进入火星轨道–进行火星下降车辆的系统功能检查

机组下降到火星表面

  • 停留300-500天
  • 居住模块
  • 尽可能利用火星的土壤和水
  • 前往其他地点学习

乘员返回火星上升飞行器的火星轨道–交接车交会

回到地球– 6-9 month transit

扑通!

为了更好地了解载人火星飞行任务带来的挑战,我与两个NASA进行了交谈’有远见的人正在帮助塑造该机构’计划:布雷特·德雷克(Bret Drake),他是休斯顿约翰逊航天中心人类太空飞行团队的首席建筑师,吉姆·格林(Jim Green)博士是华盛顿特区美国宇航局总部行星科学主任。两者都担任过顾问的生产人员 火星人.

在有人值守的火星任务真正可行之前,必须克服哪些主要的技术障碍?

吉姆·格林博士:您可以回顾历史,看看美国宇航局所说的‘We’再从火星上走了30年’,然后每5或10年,’我说过同样的话...’We’再从火星上走了30年.’所以,听起来像’永远不会发生。但是我们’我真的转危为安。现在,我们对火星了解很多。我们对火星的了解比地球以外的任何其他星球都要多。人类探索可以利用我们几乎所有的东西’ve learned.

我们手头有必要的技术,但是我们确实有一些需要开发的东西。一件事是火星进入系统。我们知道如何向火星表面运送1吨[好奇号火星车],但10吨[用于人类任务的估计有效载荷]则有所不同,’t done that. It’下一步的数量级。但它’是我们可以获得的,并且我们可以做的事情。

太空X's 'Red Dragon'太空舱概念可以用作火星上升飞行器。 太空X’s ‘Red Dragon’太空舱概念可以用作火星上升飞行器。

现在,我们’我们已经完成了火星上升飞行器(将宇航员从火星表面运送到轨道转移汽车的船)的一些工作,但是我们没有’取得了巨大的进步。部分原因是因为我们’火箭真的很棒。我们有很多公司,一旦我们将注意力从开发用于地球的商业火箭上转移出来,他们便可以为火星制造上升火箭。我认为这很快就会到位。

我们实际上对[火星上的]辐射环境了解很多。好奇心伴随着剂量计,所以我们知道一直到行星的辐射环境。我们知道’一直在流浪者’s到处走动。我们也知道我们必须为此制定一些缓解策略。

水是太阳辐射和银河宇宙射线的多种吸收剂。我们可以开发一个在墙壁上有水的hab [居住模块]。有些事情必须解决。我们知道我们需要做的研究方向,但是我们’现在不开发或构建任何这些东西。

您能举一个重大突破的例子吗?’在过去五年左右的时间内实现了?

JG:最大的成就是我们对火星本身的了解。对于人类勘探,绝对有必要知道地下蓄水层。诸如“好奇号”这样的最近着陆的几次飞行任务正在与我们的火星探测器一起进行,我们称之为‘follow the 水’。目的是查看火星,了解其水的历史,然后确定水流向何处。我们还旨在确定是否容易获得水……如果可以的话,那将在哪里。因此,我们现在知道有各种各样的水资源……因为我们’重新找到它们。在季节的某些时候,我们看到水从火山口的侧面涌出……水从火山口的侧面流下,然后蒸发掉。

五年前,我们本来应该寻找一个完全不同的火星来生存。我们没有’对土壤没有足够的知识。我们没有’拥有我们现在拥有的地下水位。我们没有’看不到或了解大量的水’s available. We’重新取得巨大而迅速的进步。

您将其视为仅在美国的努力,还是国际努力?

JG:该机构一直说我们不会一个人做。我们在[国际空间站]站上的经验非常棒。我们’与许多开发了各种太空功能的国家合作。他们是非常有能力的合作伙伴,在我们开始定义自己的目标时,他们将发挥越来越重要的作用’真的要去做[在火星上]。

将人类送往火星的主要生理限制是什么?

布雷特·德雷克(Bret Drake):除了长途过境带来的人类健康问题外,我认为最大的事情将是宇航员’能够适应火星重力[大约是地球重力的3/8]。在到达零重力位置上花费数月的时间后,需要几天的时间才能适应重力。我们可以通过锻炼来减轻营养和调理的影响–在飞行过程中,但仍然会有过渡阶段。

It’就像我们今天看到的那样,宇航员从国际空间站返回。最大的不同是,在地球上,我们有一大批支持人员将他们解开,使其脱离靠背座位。显然,他们将必须在火星上自己做。

马特·达蒙(Matt Damon)'The Martian',经过20世纪福克斯 马特·达蒙(Matt Damon)‘The Martian’,经过20世纪福克斯

心理问题是什么?

BD:长期以来,去火星的工作人员将被真正隔离。宇航员能够相处并共同工作至关重要。当我们准备选择这些工作人员时,我们’因此必须使用比我们现在更深入的选择过程来确保它们兼容。通过分析如何选择南极探险队和潜艇人员,我们正在寻找指导。

您有任何医疗数据吗’重新希望从斯科特·凯利(Scott Kelly)收集’在ISS停留1年直接适用于访问火星的计划吗?

BD:我们从宇航员那里获得了很多良好的医学数据,他们在国际空间站进行了正常的6个月轮换。我们做什么’我们希望从Scott和Mikhail [Kornienko –也是在ISS上度过一年的宇航员]中找出来的是,我们看到的趋势是否还在持续。例如,骨质流失或视力是否会在某个时候改变平台?

该任务只会提供两个数据点,因此’没有统计可靠的数据。我们需要让更多的人在那里进行长期任务。在前往火星之前,我们可能需要做一个中间步骤,即机组人员将在顺月空间(对地静止轨道与月球之间)花费超过一年的时间。

斯科特·凯利(Scott Kelly)在加加林宇航员培训中心的联盟号(Soyuz)模拟器中被看到,为在国际空间站上任职一年做准备。图片来源:NASA 斯科特·凯利(Scott Kelly)在加加林宇航员培训中心的联盟号(Soyuz)模拟器中被看到,为在国际空间站上任职一年做准备。图片来源:NASA

向前进

而‘The Martian’与NASA保持同步’脚本将人类送上火星,毫无疑问,该计划将改变以适应日新月异的技术,预算和优先事项。

显然,威尔已经进行了深入的研究,以确保他的故事准确地描绘了前往火星的任务。这可能是这本书的原因之一’失控的人气。发行前的嗡嗡声和评论表明这部电影将同样受欢迎。

威尔与NASA保持同步 ’脚本将人类送上火星,毫无疑问,该计划将改变以适应日新月异的技术,预算和优先事项。这种雄心勃勃的长期愿望是必须成熟的生物。载人火星飞行任务的成年状态是否最终类似于其当前形式几乎不是重点。唯一重要的是它保持生命。

作者’笔记–感谢吉姆·格林博士和布雷特·德雷克博士花费大量时间对我进行了NASA的教育’s Mars missions.

特里(Terry)在约翰逊航天中心(Johnson 空间 Center)担任了15年的工程师。他现在是居住在德克萨斯州拉伯克市的自由作家。访问他的网站: TerryDunn.org 并在Twitter上关注Terry: @weirdflight

我如何制作Furiosa 角色扮演假肢

这是cosplayer和制造商Michelle Sleeper(aka)的来宾帖子 环球设计。我们之前分享了Michelle’s 半条命2重力枪项目.

去年,我正与我的一个朋友谈论我们的一些“holy grail”项目。我告诉他,制造T-800 Endo Arm作为截肢者的假肢是我的梦想之一。您知道的情况:在《终结者2》中,阿诺德切除了左臂的皮肤,露出了机器人的内骨骼。

我告诉他,像这样的场景中为缺少四肢的人制造Endo Arm将会是一个梦想的项目。一世’多年来,我认识或认识了一些穿着服饰独特身体特征的人,但我从来没有机会与某人建立联系。

他说他想向某人介绍我。这是劳拉。

劳拉(Laura)是左臂trans动脉截肢者,这意味着她自出生以来就在肘部下方失去了左臂。她’她也很喜欢角色扮演,住在亚特兰大,“featured zombie”在行尸走肉上。您’我可能在ham脚的部落中见过她。

我们见了面,我告诉了她我的想法以及我们可以做什么,她很热情。我真的很幸运,因为这确实是我的梦想项目之一!她说她过去曾经做过一些结合了手臂的服装,但实际上并没有达到我们计划的规模。想法是3D打印Endo Arm的CAD设计,并可能将其连接到Arduino和一些传感器和伺服器,以使手指张开和闭合。这将是一个有趣且非常具有挑战性的构建,我真的很期待开始。

然后,《疯狂的麦克斯:狂暴之路》问世并发生了变化 一切.

您可能已经读过 劳拉’s 博客 post 在她的Tumblr上流行了几周后,就在Fury Road上映了。引用劳拉’s 博客 post, “If I don’t立即扮演角色,我’我很确定我所有的朋友都会暴动。”

“If I don’t立即扮演角色,我’我很确定我所有的朋友都会暴动。”

我们在亚特兰大的MomoCon上进行了简短的交谈,我请她允许将她的Furiosa手臂制成真正的假肢,就像我们要为T-800 Endo Arm进行的操作一样,她不能’更加激动了。我们的计划是在2015年Dragon * Con上完成,我们俩都做不到’等待开始。

在规划Terminator Endo Arm项目时,我使用Xbox Kinnect和一个名为的软件对她进行了3D扫描 斯坎克特。它使您可以轻松地对人或物体进行3D扫描。它’细节不够高,无法看起来逼真的照片,但是’足以获得基本比例。我自己用它来缩放Pepakura文件,并在需要使人或物占比例的地方进行其他数字雕刻。我们尝试对劳拉进行3D扫描 ’手臂,结果还不错。这足以用于缩放和“subtracting”她的手臂来自Endo Arm模型。

当我们将齿轮换到Furiosa时,我决定要做的第一件事是用石膏将她的手臂石膏塑成,因为假肢实际上必须适合她,而我却没有办法“try 上 ”在构建道具时自己动手。在商店里度过一个下午之后,我得到了我最奇怪的演员之一’我曾经做过,但这正是我们所需要的!

在这一点上,我得到了来自 Pixelbash道具,他对石膏模型进行了更详细的3D扫描,并协助创建了用于构建的3D模型。劳拉(Laura)和我同意,我们应该3D打印手臂以减轻重量。我担心如果太重了她不会’不能提起它,否则在短时间佩戴后会感到疲劳。

这些作品在我的家用3D打印机以及位于 Freeside亚特兰大,我工作的非营利性hackerspace。经过长时间的打印–总共大约需要30个小时的打印时间–一切准备好清理和组装。

清理3D打印道具的过程非常简单:用粗糙的砂子打磨表面以去除一些打印线,然后(对于ABS打印)使用“ABS sludge”–丙酮和ABS的浓稠混合物–覆盖表面。这就像身体填充物一样,将有助于填充剩余的间隙,但是随着丙酮的蒸发,ABS会自身结合,因此您只有一个刚性物体。然后用细砂纸再次打磨零件,然后在腻子薄层上涂一层漆,以填充剩余的凹坑或印刷线。干燥后,将多余的部分打磨掉,然后上底漆。

一旦将3D打印的零件清洗和粗糙化在一起,我就设计并激光切割了手指的丝网。将其切成3mm的丙烯酸并用热风枪加热,然后弯曲成手指状。自从建立这个我’ve发现实际的道具可能使用了摩托车排气挡板,但是丙烯酸树脂对我们来说非常有用,因为它重量轻且易于使用。

手臂上有两个扳手,其中一个连接在“pinky”手指和一根绑扎在前臂活塞之一上,这是需要制造的。我在商店的自动售货机中翻找,找到了一些尺寸合适的扳手,然后将它们用Mold-Max 30(Smooth-On生产的一种模制有机硅)模制。我结束了这些铸造 平滑铸造320,但我最初的计划是使用轻质且柔软的泡沫。事实证明这是不必要的,因为树脂小而轻,不会引起问题。

用底漆打手和手指的格栅,然后用磨砂银打底。然后,我为较暗的灯光进行了较浅的打磨,并使用了较深的金属漆,并降低了“shiny 和 chrome”因子。毕竟,Furiosa’s的手臂是功能性的设备,它在荒原上的磨损非常大!

劳拉(Laura)参加了一次试身,我们为我们确定并完成了手臂的捆扎系统。废皮革和备用皮带被切成一定尺寸,并铆接在一起以固定安全带。劳拉(Laura)缝了大锅下面的肩垫,我们将它们连接在一起。

对于支撑活塞,我在车间周围使用了一些6mm玻璃纤维杆,并为其进行了3D打印连接。然后将这些螺栓固定在3D打印的手臂上,使手腕可以运动。换句话说,劳拉将能够摆出手腕。

这两个扳手非常好用。小的一根附着在小指上,另一根用一些皮绳紧紧地包裹在一根支撑杆上。有趣的事实:我相信皮绳会掩盖道具员抛下的任何扳手的制造商,因为’的位置正好是您希望阅读的位置“SNAP-ON”或者其他的东西。所以,我跟着走,用皮革盖了名字。

然后开始风化,这是我在任何项目中最喜欢的部分。我用黑色和黄色,橙色和棕色的各种色调洗了几次光,但是我擦掉了大部分以保持金属感。这部电影的大部分内容都应用了橙色滤镜,因此我依靠B-roll和幕后照片来获得逼真的色彩。手臂不’生锈的程度不亚于磨损和脏污,但我确实在连接指形格栅和其他硬件附件的螺栓周围施加了轻微的锈蚀。

肩部采用CAD设计,可以从胶片上看静止图像,然后激光切割出EVA泡沫。前面似乎有一个模型飞机引擎,所以我从架子上拿起一个随机的直流电动机,然后将其粘在里面。我根据产品图片迅速地3D打印了一个拉带,用于除草机。然后整个大锅也被风化了。

有3条电缆将肩部连接到手臂:编织金属软管,无色/黄色着色管和制动电缆。我对每种东西都有相似的外观,然后将它们固定在手臂上,然后将其固定在肩端。

她还希望我制作皮带扣标志,然后我将其快速3D打印,清洗和风化。我从Thingiverse那里获得了这个模型,您可以 在这里下载.

我在Dragon * Con遇到了Laura,并在她的旅馆房间里将道具送给了她。我们在周六对道具进行了最后一次试穿,以便她可以在服装比赛中穿着,并确保在周日下午拍摄的《狂暴之路》大片中,一切都达到100%。

到此结束吧!这是一个非常有趣和有益的构建,我’很高兴我可以从清单中剔除我的梦想项目之一。

照片由Michelle Sleeper提供

查找更多米歇尔’s projects at 博客, 脸书 Instagram的!

认识Glowforge 3D激光打印机

四个月前,我们参观了 辉光炉,这是一家开发新型3D激光打印机的公司。 辉光炉通过将软件移至云端并利用智能手机传感器来简化激光切割。这既降低了价格,又提供了令人难以置信的用户功能,这使得Glowforge非常易于使用。当Glowforge准备推出时,我们将签入以检验最终产品!

由Joey Fameli拍摄和编辑

剖析技术‘The Martian’:解决空间问题

本系列的前几篇文章重点介绍了现实生活中的NASA硬件,这些硬件启发了Andy Weir中的虚构设备’小说(和即将上映的电影) 火星人。具体来说,我们研究了用于处理的许多组件 , 空气电力 在太空。本文将有所不同。

的读者 火星人 我们知道,本书中经常出现的主题之一是要使用手头上的东西来修复损坏的设备,并结合大量的技巧。这些场景在NASA中非常相似’载人和无人飞船的日常运行。太空是一个极其严酷的环境,航天器的零件破裂……很多。让’我们来看看NASA如何处理这些飞行中的故障。

图片来源:20世纪福克斯 图片来源:20世纪福克斯

盒子里的东西

如果不提及太空舱中的硬件问题,而又不提及阿波罗13号任务和任务控制所带来的无数奇迹来使机组人员重获生机,这将非常困难。在一个令人难忘的场景中 罗恩·霍华德’s 1995 movie 关于苦难,任务控制工程师开始着手扭转登月舱中不断上升的二氧化碳水平。有人清空一盒看起来很随机的零件,这些零件代表宇宙飞船的全部资源’的船员。挑战是显而易见的:使用这些零件来找到解决方案,否则人们会死掉。

在与当今的飞行管制员汤姆·希恩(Tom Sheene)的最近对话中,我问是否“stuff in a box”情况仍然发生。他回答,“All the time… it’是我工作中最具挑战性和回报的部分。”Sheene继续向我介绍了他的团队为润滑空间站而设计的自定义工具’的机械臂,还有另一只被太空行走的宇航员用来释放拒绝松开的太阳电池阵列。

飞行控制器Tom Sheene是OSO小组的成员,该组织负责维护和维修ISS上的所有系统。 飞行控制器Tom Sheene是OSO小组的成员,该组织负责维护和维修ISS上的所有系统。

在设计这些自定义工具时,美学在功能上处于次要地位。但是,只要他们完成工作,似乎没人介意。这些工具的名称同样低调。阿波罗’入侵的二氧化碳洗涤塔是“mailbox”,而太阳能电池阵列工具是“hockey stick”。成为永久性目录一部分的工具将使用更科学的术语进行重命名,并且与所有NASA一样,都使用首字母缩写词。例子:Sheene’的机械手臂工具毕业于“fly swatter” to “BLT”(滚珠丝杠润滑工具)。

尽管国际空间站(ISS)上发生故障的组件很少触发智慧的生死搏斗,但赌注总是很高。无论发生故障的组件是什么,它都是出于某种原因并付出巨大代价而被发送到那里的。您可以’只需滚下窗户,打开收音机,然后假装它不是’t squeaking.

维修熊

Sheene和他的同事为运营支持官(OSO –宣读“Oh So”)控制台进行任务控制。在NASA经常围绕名称和首字母缩略词的多层象征中,官方的OSO补丁包含对Ursa Major的演绎。这个星座的内含物,也称为“The Great Bear”是西班牙文对“Oso”.

大多数飞行控制器的职责是管理和管理特定系统,但是OSO却略有不同。尽管该小组确实分配了一些硬件(即访问太空飞船与ISS停靠的接口),但OSO负责维护和维修 所有 飞船的’的系统。正如Sheene所说,他们是“glorified janitors”国际空间站。他后来提出,将OSO视为NASA会更准确’的版本是《星际迷航》中的Scotty。

OSO团队所做的大部分工作都涉及例行的定期维护。希恩笔记,“It’就像你的车。如果你不这样做’进行预防性维护,例如更换机油’后来又差了十倍。”以类似的方式,国际空间站塞满了过滤器,泵和其他消耗性物品,这些物品都在规定的“拆装”(R &R)时间表。 Sheene指出,执行这些细心任务的开销对于国际空间站上的机组人员而言可能是巨大的。“有时,宇航员将整天都花在维护上。”

尽管R的计划到期日期&对于R项目,OSO不一定能按计划更换每个零件。由于某些零件所涉及的成本,以及难以在轨道上运送供应货架的库存,选择的零件会一直使用,直到它们失效。当然,这仅在非关键系统以及R发生故障的情况下才会发生&R part不会导致其他组件的trick流故障。

A crowd in mission control inspects the 邮箱 during the Apollo13 drama. The contraption was created 上 -the-fly to remove carbon dioxide from the lunar module. A crowd in mission control inspects the 邮箱 during the Apollo13 drama. The contraption was created 上 -the-fly to remove carbon dioxide from the lunar module.

当艰难的时刻

尽管OSO团队做出了最大努力,但还是有空间。意外的失败和前所未有的问题是ISS不可避免的生活面。在这些情况下,通常需要NASA闻名于世(并在 火星人)。虽然解决方案可能需要大量的即兴创作,但到达那里的途径通常是很贴切的。当国际空间站出现问题时,OSO团队将负责解决问题。请注意,这并不是说它们在真空中工作。 OSO至少会与负责受影响系统的飞行控制器和负责所有事务的最终决定的飞行主管合作。情况的复杂性可能决定了宇航员,硬件专家,承包商和其他人员也应运而生。

解决问题的方法始于称为“故障影响解决方法”的过程。 FIW的第一步是了解实际损坏的内容。

Sheene表示,解决问题的方法始于称为“故障影响解决方法(FIW)”的过程。当我们讨论FIW的细微差别时,Tom使用了MMOD(微流星体和轨道碎片)刺穿ISS船体的方案。 ISS确实确实会不时吸收MMOD命中事件。幸运的是,没有一个“hell in a handbasket”飞行控制器例行训练的MMOD损坏场景已经实现。即使这样,MMOD示例仍可提供对NASA的广泛了解’的危机管理方法。因此,我将在这里继续进行。

FIW的第一步是了解实际损坏的内容。 Sheene解释说:

“很多时候我们不’真的不知道失败是什么...我们能做的就是说‘这是故障签名。’ For instance, we’我们会看到这个盒子(这台计算机)已经完全断电。那是什么失败呢?盒子死了吗?盒子的电源没电了吗?我们将其视为您电话中典型的技术支持人员。我们必须问一些基本问题,例如‘您打开电源了吗?’这种事情可以帮助我们深入了解问题的根本原因。”

Sheene继续解释说,MMOD罢工很少只引起一个问题。可能有许多受影响的组件分布在多个系统中。一系列问题可能会造成更大的混乱,但也有可能提供其他线索,以帮助查明出了什么问题。

“While we’在处理这些案件时,ADCO [态度确定和控制官]可能会告诉我们‘We’关于[国际空间站(ISS)]横冲直撞。’也许机组人员告诉我们,他们在节点2听到了噪音。现在我们知道我们丢失了一台计算机,’位于该模块中,机组人员在那里听到了一些声音,’re venting 空气 that’试图旋转测站。由此,我们可以相对确定地在节点2中遭受MMOD攻击,该攻击破坏了船体并击倒了计算机。根据ISS试图旋转的方向以及故障计算机的位置,我们也很清楚在哪里寻找漏洞。”

第11远征队的宇航员谢尔盖·克里卡列夫(Sergei Krikalev)使用电动工具修理国际空间站Zvezda服务舱中的Elektron氧气发生器。 第11远征队的宇航员谢尔盖·克里卡列夫(Sergei Krikalev)使用电动工具修理国际空间站Zvezda服务舱中的Elektron氧气发生器。

FIW流程的下一步是确定每个问题的严重性,并确定如何分配资源以解决这些问题。 不可协商的义务等级使这项任务变得更加容易。最重要的是始终照顾船员的健康。 Sheene解释说:

“我们的主要目标是确保机组人员安全。如果可以的话,请节省车辆……显然。但是你不’不想伤害船员’拯救车站或以某种方式将乘员与逃生车辆隔离的一种方法[仍停靠在国际空间站的3座俄罗斯联盟号战舰]。

OSO与受影响的学科[飞行管理员]和飞行主管合作,以确定最重要的影响是什么,’s the 上 e we’重新开始工作。大多数时候’将会是船体。您可能会丢失多个系统,但通常会内置多个冗余层。其他飞行控制器可能会开始制定其系统的恢复计划,但OSO可能会首先专注于修补船体的孔。

孔的主要问题是它会变大。在这些情况下,我们’通常要做的是让工作人员离开该模块,密封舱口,让其排气至真空,并考虑几天。一旦有了可靠的计划,我们’再次给模块加压,然后回去修补孔。 [注– Sheene在谈论仿真方案。到目前为止,飞行控制器从未需要密封实际国际空间站上的任何模块。]

如果船员立即以某种方式偶然知道孔的确切位置,那’顺理成章……您马上修补孔。但是即使在那种情况下……该站仍然充满了东西,以至于他们可能要花一个小时的时间才将机架和硬件移开,只是为了到达洞口。”

FIW的最后一个元素涉及实际修复损坏的组件。 如果机架式计算机和其他常见硬件损坏,则船上通常有备用零件。机组人员取出坏的单元并换成新的单元。

由MMOD撞击造成的孔根据其大小和位置可能很难修复。对于此任务,有少量预制的补丁可供选择。当孔位于船体的开放且可触及的部分时,将使用刚性贴片。当孔靠近舱壁或其他障碍物时,使用柔性贴片。还有使用的选项 Duxseal 或由两部分组成的类似环氧树脂的混合物,用于处理特别麻烦的船体破损。

道格·惠勒克(Doug Wheelock)炫耀即兴创作"hockey stick"他的太空行走伙伴Scott Parazynski使用该工具解开了被困的太阳能电池阵列。 道格·惠勒克(Doug Wheelock)炫耀即兴创作“hockey stick”他的太空行走伙伴Scott Parazynski使用该工具解开了被困的太阳能电池阵列。

不可避免地,有时候ISS上的工具箱根本无法’没有手头的工具。那’s when the OSO team goes off-script 和 works to develop something to get the job done. Mailboxes, 苍蝇拍s, 和 曲棍球棒s are the results. Not 上 ly are the OSOs tasked with developing the solution, they must also instruct the crew 上 how to assemble 和 use the new widget. This is usually done with written procedures that are uploaded to the ISS.

这个问题并不总是紧迫的。对于机械手臂,Sheene能够与设计和制造手臂组件的加拿大团队共度时光。也许更重要的是,他能够与将在太空中使用BLT的宇航员相处。 Sheene在发布之前就为他们提供了有关该工具的培训。这种提前期和动手培训机会的奢侈很少。

结论

只要人类继续占据太空,无论是在国际空间站还是在火星上,都将需要处理技术问题。制定计划和流程来正面解决这些问题会有所帮助。但是,不可能预见所有情况。如 火星人’s 马克·沃特尼(Mark Watney)表现出冷静的头脑,理性而又创新的思维可能是最有效的工具。

作者’s注–我衷心感谢Tom Sheene分享他作为OSO飞行控制器的知识和经验。

所有图像均由NASA提供。

特里(Terry)在约翰逊航天中心(Johnson 空间 Center)担任了15年的工程师。他现在是居住在德克萨斯州拉伯克市的自由作家。访问他的网站: TerryDunn.org 并在Twitter上关注Terry: @weirdflight

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