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Prevención de otro desastre del transbordador espacial
Los ingenieros de la NASA han desarrollado un nuevo escáner inalámbrico 3-D para detectar y medir los daños en las baldosas de aislamiento térmico del transbordador espacial, el tipo de daño que provocó el 2003 Columbia desastre. Tanto antes del lanzamiento del transbordador como después de su regreso, el dispositivo de mano puede escanear rápidamente el área de la superficie de un mosaico, mapearlo en 3-D y, si hay una grieta o golpe, calcular sus dimensiones. Los datos se transmiten de forma inalámbrica a una computadora portátil en el sitio donde los ingenieros pueden evaluar el daño de manera más precisa y eficiente de lo que era posible anteriormente y determinar si las baldosas afectadas deben ser reemplazadas o reparadas.
Inspección de azulejos: Los ingenieros de la NASA están utilizando un escáner inalámbrico 3-D para inspeccionar los mosaicos del transbordador espacial en busca de imperfecciones. El escáner pesa alrededor de dos libras y media y mide seis por cinco por siete pulgadas. Crea un mapa de superficie 3-D de un área de nueve pulgadas cuadradas, que transmite de forma inalámbrica a una computadora portátil en el lugar. El escáner calcula las dimensiones de cualquier grieta o abolladura que encuentre, por lo que los ingenieros pueden evaluar de manera confiable el daño y determinar cómo repararlo.
El escáner se utilizó por primera vez para inspeccionar el transbordador espacial. Endeavour antes de su lanzamiento el 8 de agosto de 2007, desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA. El trabajo más largo, grande y tedioso que tienen los ingenieros es la inspección del sistema de protección térmica antes, durante y después de una misión, dice Joe Lavelle, ingeniero senior de Centro de Investigación Ames de la NASA y el director del proyecto. Pero para la seguridad de los que están a bordo, dice, también es uno de los más importantes.
Actualmente, un ingeniero que encuentra una falla en una loseta, como una grieta o un golpe, debe medirla con una regla para estimar la extensión del daño. En el futuro previsible, los ingenieros continuarán realizando comprobaciones visuales, que son más rápidas que arrastrar el escáner por toda la superficie de la lanzadera, pero el escáner les dará medidas extremadamente precisas de cualquier imperfección, para que puedan decidir mejor si se necesita un mosaico. para ser reemplazado o simplemente reparado.
El escáner pesa aproximadamente dos libras y media y es aproximadamente del tamaño de una linterna de uso pesado, lo que lo hace lo suficientemente pequeño y liviano para que un ingeniero lo lleve consigo durante la inspección. También es inalámbrico y, por lo tanto, no tiene cables que estorben. Cuando un ingeniero nota un mosaico dañado, coloca el escáner sobre él y con solo presionar un botón produce un escaneo 3D de un área de nueve pulgadas cuadradas y también calcula las dimensiones: largo, ancho, área y volumen. del defecto.
El mapa de superficie 3-D resultante se transmite de forma inalámbrica a una computadora portátil en el sitio para que los ingenieros puedan revisar los datos de inmediato. La velocidad del escáner ahorra tiempo y su precisión hace que las mediciones sean más confiables, dice Lavelle. Reemplazar y reparar los azulejos es una función vital en el mantenimiento de una nave espacial porque hay que tener un sistema de protección térmica que tenga integridad. De lo contrario, vas a tener problemas importantes, como los accidentes que hemos tenido, dice.
El sistema de protección térmica del transbordador espacial es una combinación de Carbón-Carbón reforzado (RCC) en el borde de ataque del ala, mantas térmicas en el fuselaje y tejas de protección térmica que cubren la parte inferior del vehículo y la tapa del morro. Este sistema protege la nave espacial y sus ocupantes humanos del calor extremo de reentrada en la atmósfera de la Tierra. Sin el RCC, las mantas y los azulejos que cubren el transbordador (el transbordador espacial Endeavour tiene más de 24.000 azulejos), la integridad estructural del marco de aluminio del transbordador se vería comprometida. En 2003, el mundo fue testigo de un desastre devastador después del RCC en el ala del puerto (izquierda) del transbordador espacial. Columbia fue dañado durante el lanzamiento. El daño no fue detectado y el transbordador, abandonado con un escudo resistente al calor comprometido, perdió integridad estructural y se rompió durante el reingreso.
Los ingenieros de la NASA utilizaron seis escáneres 3-D para sus inspecciones previas al lanzamiento de Endeavour y planee usarlos nuevamente cuando regrese el transbordador. También los utilizarán para el mantenimiento terrestre de otras naves espaciales. El siguiente paso para el nuevo escáner, dice Lavelle, es rediseñarlo para que sus componentes puedan soportar operaciones en el espacio, y los astronautas puedan usarlo para inspeccionar el transbordador espacial durante las misiones. Lavelle también dice que hay muchas empresas, que se niega a identificar, interesadas en el escáner 3-D.
Además de inspeccionar el transbordador espacial, el escáner se está utilizando para evaluar materiales de protección térmica para un nuevo vehículo de exploración de la tripulación que la NASA está desarrollando. Los ingenieros utilizan el escáner 3-D para medir los materiales antes y después de que se prueben en entornos extremos; la diferencia entre las dos medidas indica qué tan bien se desempeñó el material. Los rovers planetarios también podrían usar el escáner para mapear el espacio a su alrededor en 3-D, ayudándolos a evitar colisiones y maniobrar mejor en entornos desconocidos.