NASA工程師遠端操縱 Canadarm2 機械臂,從龍貨運飛船中取出「Bartolomeo 艙外平臺」,準備安裝至哥倫布實驗艙外。
一架由空客公司擁有、德國製造的室外科學甲板將於週五晚從卡納維拉爾角搭載SpaceX“龍”號貨運艙發射升空,前往國際空間站,使軌道研究前哨站更易於進行商業太空實驗。
巴託洛梅奧平臺將於本月晚些時候自動安裝在空間站哥倫布艙的外部,宇航員將在太空行走時連線電線,以準備該結構承載科學有效載荷。
巴託洛梅奧平臺是由德國空中客車防務與航天公司與歐洲航天局合作開發的,旨在為商業公司提供一種將實驗送入軌道的簡化方法。客戶不必在獨立衛星上進行實驗,也不必在複雜的電源和資料處理系統上花錢,而是可以開發一個實驗,並將其插入Bartolomeo進行數月或數年的操作。
巴託洛梅奧將被安裝在歐空局哥倫布艙的前緣。該平臺有12個安裝點,每個安裝點都為有效載荷提供電力和資料連線,為實驗提供動力,並確保科學家能夠及時接收來自他們研究調查的資料。
“簡單地說,巴託洛梅奧是一個科學和有效載荷託管設施,將安裝在國際空間站的外部,為外部科學和研究界提供額外的有效載荷位置,”休斯頓空客DS空間系統主任克里斯·庫內爾說。巴託洛梅奧是空中客車公司在與歐洲航天局的合作協議下進行商業開發的。
巴託洛梅奧以探險家克里斯托弗·哥倫布的弟弟的名字命名,它類似於貼在空間站對面日本基博實驗室模組上的無壓室外平臺。但基博暴露的設施是由日本航空航天探索局資助的,主要主辦來自美國和日本政府擁有的實驗。
巴託洛梅奧是歐洲公司,空客強調其對商業公司、學術機構和其他低預算客戶的有用性。
巴託洛梅奧在空中客車公司的專案經理安德烈亞斯·舒特(Andreas Schütte)說:“幾年前,當歐洲航天局(European Space Agency)詢問如何在國際空間站上推廣科學和增加商業活動時,它就開始了,我們的答案是巴託洛梅奧平臺。”
“通過Bartolomeo,我們可以為任何組織提供12個有效載荷位置,無論是研究組織、大學還是商業實體。我們向任何人出售,以實現科學,在軌演示。”
據德國航天局(DLR)稱,空客花費了約4000萬歐元(4500萬美元)開發巴託洛梅奧平臺。德國航空航天局說,巴託洛梅奧號上的住宿費用將從每年30萬至350萬歐元(34萬至400萬美元)不等。
DLR負責國際空間站商業化的朱利安娜·施密茨說:“輻射生物學家、太陽物理學家和天體物理學家、地球觀察員以及大氣和氣候研究人員都將受益於這個新平臺。”
“Bartolomeo特別適合技術測試和驗證。這裡有著地球上任何實驗室都無法實現的獨特可能性,因為光學感測器、材料、機器人部件和天線可以在空間環境中直接進行測試。”
美國東部時間週五晚上11:50(格林尼治標準時間週六4:50),巴託洛梅奧乘坐“獵鷹9號”火箭從卡納維拉爾角升空,被裝載在SpaceX“龍”號貨運艙的未加壓後備箱中。
“龍”號貨運任務是SpaceX向空間站進行的第20次操作性補給發射,計劃向軌道研究前哨交付4358磅(1977公斤)的補給、實驗和其他裝置。巴託洛梅奧大約佔“龍”號太空艙貨物品質的四分之一。
此次任務將標誌著SpaceX第一代“龍”飛船的最後一次飛行,該飛船於2010年首次在太空進行試飛,隨後於2012年抵達空間站執行後續任務。
隨著星期五晚上的成功發射和星期一早些時候與空間站的會合,SpaceX將向研究中心運送超過94000磅(約43公噸)的貨物,執行20項任務,包括2012年的試飛。其中一架正在執行的補給航班在2015年發射失敗。
這20次“龍”號任務已經將空間站的約7.4萬磅(33公噸)貨物送回地球。
“龍”號商業貨運任務是根據與美國航天局簽訂的價值30.4億美元的補給服務合同執行的,該合同還通過早先3.96億美元的融資協議,幫助支付了“龍”號飛船和“獵鷹9號”發射器的開發費用。
SpaceX計劃在10月份開始使用下一代“龍2號”飛船執行補給任務。“神龍2號”是為運送宇航員往返空間站而研製的,但新的太空艙有專門的機組人員和貨物配置。
與巴託洛梅奧一起,定於週五晚發射的“龍”號貨運任務將進行約1噸的科學實驗,包括研究微重力對幹細胞、腸道疾病和化學反應影響的生物研究調查。
另一個前往空間站的實驗來自三角洲水龍頭,該水龍頭將在微重力下研究水滴的形成,希望在減少用水的同時開發出效能更好的淋浴噴頭。
“龍”號宇宙飛船還裝有空間站研究設施和生命支援系統的備件和替換硬體。星期五發射的部件包括該站尿液處理系統的升級硬體,該系統將人類排洩物轉化為飲用水。
這些新部件將使美國宇航局的研究小組能夠在未來的登月和火星任務之前,對設計用於延長尿液處理系統蒸餾元件壽命的改進進行測試,這將需要更持久的生命支援裝置。
當“龍”號飛船到達距離空間站約30英尺(10米)的位置時,宇航員傑西卡·梅爾和德魯·摩根將使用空間站加拿大製造的機械臂抓取SpaceX貨運艙。
機器人手臂將操縱飛船到空間站“和諧號”艙的停泊港,宇航員將開始開啟太空艙加壓艙內的物品。
與此同時,空間站外的機器人系統將伸入龍的軀幹,抓住巴託洛梅奧平臺。
舒特說:“我們急切地等待發射,但這對巴託洛梅奧來說只是一個里程碑。”
“最有趣的部分最終是巴託洛梅奧的機器人安裝。”
機械臂將把Bartolomeo平臺連線到哥倫布太空艙的耳軸螺栓上,該耳軸螺栓將實驗室連線到2008年飛往空間站的太空梭有效載荷內的約束裝置上。這個平臺被摺疊起來放在SpaceX龍號飛船裡,當它連線到哥倫布太空艙時,它將開放到完全展開的狀態。
舒特說:“我們需要……裝進SpaceX的後備箱。“我們還必須摺疊支腿吊杆,以便固定在耳軸之間,因此需要一些真正複雜的機制,而且在安裝Bartolomeo時還需要大量的機器人活動。”
宇航員將在太空行走中配對電源和資料聯結器,完成巴託洛梅奧平臺的執行準備。
巴託洛梅奧的實驗資料將通過空間站的遙測系統傳送到地面,然後進入雲端儲存,科學家可以通過智慧手機訪問這些資訊。Schütte說,有效載荷擁有者也可以通過智慧手機向他們的實驗傳送命令。
施密茨說:“不需要部署宇航員,就可以用科學有效載荷改裝巴託洛梅奧。”
“由於有效載荷的標準尺寸和介面,安裝更加容易,完全可以通過地球的遠端控制進行。”
2021年,德國製造的鐳射通訊終端將被新增到巴託洛梅奧,使實驗與地面操作人員之間的資料連線更快。
歐空局說:“在巴託洛梅奧(Bartolomeo)上發現其科學點的第一個實驗將是多針Langmuir探測器,這是挪威製造的一種有效載荷,用於控制帶有電子發射器的航天器或衛星平臺的電勢。”
法國國家空間局(CNES)的另一項實驗也可能安裝在巴託洛梅奧(Bartolomeo)上,以研究太空飛行過程中材料的老化。
空客還與聯合國外層空間事務廳合作,從世界各地徵集巴託洛梅奧有效載荷的想法。聯合國稱,發展中國家尤其被鼓勵參與。