211service.com
Een nieuwe ramp met de Space Shuttle voorkomen
NASA-ingenieurs hebben een nieuwe draadloze 3D-scanner ontwikkeld om schade aan de warmte-isolatietegels van de spaceshuttle te detecteren en te meten - het soort schade dat leidde tot de 2003 Colombia ramp. Zowel voor de lancering van de shuttle als na zijn terugkeer, kan het handheld-apparaat snel het oppervlak van een tegel scannen, deze in 3D in kaart brengen en, als er een barst of deuk is, de afmetingen berekenen. De gegevens worden draadloos verzonden naar een laptop op locatie waar technici de schade nauwkeuriger en efficiënter kunnen beoordelen dan voorheen mogelijk was en bepalen of de aangetaste tegels vervangen of gerepareerd moeten worden.
Tegel inspectie: NASA-ingenieurs gebruiken een 3D draadloze scanner om de tegels op de spaceshuttle te inspecteren op onvolkomenheden. De scanner weegt ongeveer twee en een half pond en meet zes bij vijf bij zeven centimeter. Het creëert een 3D-oppervlaktekaart van een gebied van negen vierkante inch, dat draadloos wordt verzonden naar een onsite laptop. De scanner berekent de afmetingen van elke scheur of deuk die hij vindt, zodat technici de schade betrouwbaar kunnen beoordelen en kunnen bepalen hoe deze moet worden gerepareerd.
De scanner werd voor het eerst gebruikt om de spaceshuttle te inspecteren Streven voorafgaand aan de lancering op 8 augustus 2007 vanuit het Kennedy Space Center van NASA. De langste, grootste en vervelendste klus die ingenieurs hebben, is de inspectie van het thermische beveiligingssysteem voor, tijdens en na een missie, zegt Joe Lavelle, een senior ingenieur bij NASA Ames Research Center en de projectmanager. Maar voor de veiligheid van degenen aan boord, zegt hij, is het ook een van de belangrijkste.
Momenteel moet een ingenieur die een fout op een tegel vindt, zoals een barst of deuk, deze meten met een liniaal om de omvang van de schade in te schatten. In de nabije toekomst zullen ingenieurs visuele controles blijven uitvoeren - die sneller blijven dan wanneer de scanner over het hele oppervlak van de shuttle wordt gesleept - maar de scanner zal ze uiterst nauwkeurige metingen van eventuele onvolkomenheden geven, zodat ze beter kunnen beslissen of een tegel moet worden vervangen of gewoon gerepareerd worden.
De scanner weegt ongeveer twee en een half pond en is ongeveer zo groot als een heavy-duty zaklamp, waardoor hij klein en licht genoeg is voor een technicus om mee te nemen tijdens inspectie. Het is ook draadloos en heeft dus geen lastige kabels. Wanneer een ingenieur een beschadigde tegel opmerkt, plaatst ze de scanner erover en maakt met een druk op de knop een 3D-scan van een vierkant van 9 inch en berekent ook de afmetingen - lengte, breedte, oppervlakte en volume - van het gebrek.
De resulterende 3D-oppervlaktekaart wordt draadloos verzonden naar een laptop op locatie, zodat technici de gegevens onmiddellijk kunnen bekijken. De snelheid van de scanner bespaart tijd en de nauwkeurigheid maakt metingen betrouwbaarder, zegt Lavelle. Het vervangen en repareren van tegels is een vitale functie bij het onderhoud van een ruimteschip, omdat je een thermisch beveiligingssysteem moet hebben dat integer is. Anders krijg je grote problemen, zoals ongelukken die we hebben gehad, zegt hij.
Het thermische beschermingssysteem van de spaceshuttle is een combinatie van Reinforced Carbon-Carbon (RCC) op de voorrand van de vleugel, thermische dekens op de romp en thermische beschermende tegels die de onderkant van het voertuig en de neuskap bedekken. Dit systeem beschermt het ruimtevaartuig en zijn menselijke inzittenden tegen de extreme hitte van terugkeer in de atmosfeer van de aarde. Zonder de RCC, dekens en tegels die de shuttle bedekken - de spaceshuttle Endeavour heeft meer dan 24.000 tegels - zou de structurele integriteit van het aluminium frame op de shuttle in gevaar komen. In 2003 was de wereld getuige van een verwoestende ramp na de RCC op de haven (linker) vleugel van de spaceshuttle Colombia werd beschadigd tijdens de lancering. De schade bleef onopgemerkt en de shuttle, achtergelaten met een aangetast hittebestendig schild, verloor structurele integriteit en brak uit elkaar tijdens de terugkeer.
NASA-ingenieurs gebruikten zes 3D-scanners voor hun prelaunch-inspecties van Streven en ben van plan ze opnieuw te gebruiken wanneer de shuttle terugkeert. Ze zullen ze ook gebruiken voor het grondonderhoud van andere ruimtevaartuigen. De volgende stap voor de nieuwe scanner, zegt Lavelle, is om hem opnieuw te ontwerpen, zodat de componenten bestand zijn tegen operaties in de ruimte en astronauten hem kunnen gebruiken om de spaceshuttle tijdens missies te inspecteren. Lavelle zegt ook dat er veel bedrijven, die hij weigert te identificeren, geïnteresseerd zijn in de 3D-scanner.
Naast het inspecteren van de spaceshuttle, wordt de scanner gebruikt om thermische beschermingsmaterialen te evalueren voor een nieuw verkenningsvoertuig voor bemanningen dat NASA aan het ontwikkelen is. Ingenieurs gebruiken de 3D-scanner om de materialen te meten, zowel voor als nadat ze in extreme omgevingen zijn getest; het verschil tussen de twee metingen geeft aan hoe goed het materiaal presteerde. Planetaire rovers kunnen de scanner ook gebruiken om de ruimte om hen heen in 3D in kaart te brengen, waardoor ze botsingen kunnen voorkomen en beter kunnen manoeuvreren in onbekende omgevingen.