來自遊樂園的雲霄飛車技術可以讓NASA太空人執行任務時更安全
美國國家航空暨太空總署(NASA)與遊樂園工程師合作,為阿耳特彌斯號任務改進磁力煞車系統,確保安全緊急逃脫。受過山車技術的啟發,該系統設計用於罕見但關鍵的用途,其維護方法借鑒了遊樂園的做法。
2024年8月9日,美國國家航空暨太空總署(NASA)阿特米斯二號(Artemis II)載人飛行任務準備小組在位於佛羅裡達州的甘迺迪太空中心練習從緊急逃生籃中逃生。逃生籃類似於滑雪纜車上的纜車,用於發生發射台中止緊急情況時,讓太空人和其他發射台工作人員能夠快速從移動發射裝置逃生到發射台底部,等待在那裡的緊急運輸車輛會將他們送走。圖片來源:NASA/Kim Shiflett
最近,美國國家航空暨太空總署(NASA)甘迺迪太空中心地面探索系統(EGS)計畫團隊與佛羅裡達州中部一家遊樂園的工程團隊會面,就NASA為阿耳特彌斯(Artemis)任務發射台緊急逃生系統採用的新型煞車系統進行了交流。
2024年1月24日星期三,美國國家航空暨太空總署(NASA)地面探索系統計畫團隊開始在位於佛羅裡達州肯尼迪太空中心39B發射場的移動發射裝置上安裝四個緊急逃生籃中的第一個,為該局的阿耳特彌斯二號載人登月任務做準備。這些籃子類似於滑雪纜車上的吊廂,用於在發射台中止緊急情況下,使宇航員和其他發射台工作人員能夠快速逃離移動發射裝置,到達發射台底部,然後由等候在那裡的緊急運輸車輛將他們送走。圖片來源:NASA/伊薩克-沃森
“我們為阿耳特彌斯緊急逃生系統配備了新的磁制動系統,NASA以前從未在地面基礎設施方面使用過這種技術來支持發射,”EGS的移動發射裝置1號副項目經理傑西-伯迪斯(Jesse Berdis)說。 “我意識到,我們在距離奧蘭多50 英里的地方就有鄰居,他們基本上都是世界上磁制動系統的專家”。
對於阿耳特彌斯,團隊將使用一條軌道電纜,將移動發射器連接到靠近美國宇航局肯尼迪發射台39B周圍的終點站,在那裡,四個類似於吊籃升降機的吊籃可以向下移動。磁煞車系統就在這裡運行,幫助控制吊籃在多種重量和環境條件下的加速度。在發射台終點站,裝甲緊急車輛駐紮在那裡,將人員安全地從發射台送往甘迺迪指定的安全地點。
2024年8月11日星期日,在39B發射台進行的一系列綜合系統驗證和驗證測試中,美國宇航局佛羅裡達州肯尼迪航天中心的團隊演練了阿耳特彌斯號任務緊急逃生或撤離程序。關閉機組人員、模擬飛行機組人員、發射台救援小組和地面探索系統計畫的成員練習了進出緊急逃生籃的過程。在真正的緊急情況下,機組人員和其他人員將乘坐緊急逃生籃前往終點站區域,但此次測試中沒有人乘坐緊急逃生籃。相反,測試小組在不同的場合使用不同高度的水箱來模擬乘客的重量,從而對籃子進行測試。圖片來源:NASA/Kim Shiflett
許多過山車製造商都使用”渦流煞車系統”,即利用磁力來幫助車輛減速。移動發射器1 高級元件工程師阿曼達-阿列塔(Amanda Arrieta)解釋說,雖然過山車上的應用與EGS 團隊在阿耳特彌斯上的應用略有不同,但概念是相同的。
資訊圖表顯示了太空人和工作人員在緊急中止情況下的行進路線。資料來源:美國國家航空暨太空總署
不過,雲霄飛車通常每天都要連續使用多個小時,而阿爾忒彌斯緊急出口系統則不同,它只能在緊急情況下使用。伯迪斯說:”除非進行測試或維護,否則我們不打算運行我們的系統。”
儘管如此,甘迺迪的團隊仍確保該系統能夠在未來幾年內正常運行,以支援未來的阿耳特彌斯任務。
“[遊樂園]的維護人員非常出色,因為他們向我們展示了他們每晚、每月和每年的檢查情況。這為我們的營運團隊提供了一個非常好的基礎和基線知識,讓他們知道在維護和運行阿耳特彌斯任務的這一系統時應該期待什麼”。
各小組交流的一些意見和建議包括在測試期間在緊急逃生籃中增加一個加速度感測器。感測器將有助於檢測籃框下降時的速度。
緊急逃生系統是EGS 團隊為從阿耳特彌斯二號開始的未來載人飛行任務而實施的幾項新增添功能之一,該系統特別強調了安全的重要性。
在太空梭計畫中,太空人和其他人員在發射倒數過程中遇到緊急情況時的逃生路線也採用了類似的系統。不過,各組並沒有為籃子使用磁力煞車系統,而是使用了機械煞車系統,即使用捕捉網和拖鏈來減慢籃子的速度,然後阻止籃子從鋼絲上滑下。
2024年8月12日星期一,在39B發射台進行的一系列綜合系統驗證和驗證測試中,美國宇航局佛羅裡達州肯尼迪航天中心的團隊演練了阿耳特彌斯號任務緊急逃生或撤離程序。關閉機組人員、發射台救援小組和地面探索系統計畫的成員練習了進出緊急逃生籃的過程。雖然在真正的緊急情況下,工作人員和其他人員將乘坐緊急逃生籃前往終點站區域,但這次測試中沒有人乘坐緊急逃生籃。相反,測試小組在不同的場合使用不同高度的水箱來模擬乘客的重量,從而對逃生籃進行測試。資料來源:美國國家航空暨太空總署/弗蘭克-米肖
對於該機構的商業乘員計劃,SpaceX還在NASA 甘迺迪發射場39A 號發射台的滑索上使用了捕捉網和拖鏈,並在卡納維拉爾角太空站40 號太空發射場使用了可展開滑道。波音公司和聯合發射聯盟也使用了滑索,但該團隊在卡納維拉爾角太空站的41 號航太發射場使用的不是籃子,而是座椅,就像在滑索上滑行一樣。
根據美國國家航空暨太空總署的阿爾忒彌斯計劃,該機構將為在月球上進行長期科學探索奠定基礎,讓第一位女性、第一位有色人種和第一位國際夥伴太空人在月球表面著陸,並為人類火星探險做好準備。
編譯自/ ScitechDaily