Unidade de manobra tripulada - Manned Maneuvering Unit

US astronauta Bruce McCandless utiliza uma unidade de manobra tripulada durante o 1984 STS-41-B missão

A Manned Maneuvering Unit ( MMU ) é uma unidade de propulsão de astronautas que foi usada pela NASA em três missões do ônibus espacial em 1984. A MMU permitiu que os astronautas realizassem caminhadas espaciais extraveiculares não amarradas a uma distância do ônibus espacial. O MMU foi usado na prática para recuperar um par de satélites de comunicação defeituosos, Westar VI e Palapa B2 . Após a terceira missão, a unidade foi retirada de uso. Um sucessor menor, o Auxílio Simplificado para Resgate de EVA (SAFER), voou pela primeira vez em 1994 e é destinado apenas para uso emergencial.

Visão geral

A unidade apresentava redundância para proteger contra falhas de sistemas individuais. Ele foi projetado para caber na mochila do sistema de suporte de vida da Unidade de Mobilidade Extraveicular do Ônibus Espacial (EMU). Quando transportado para o espaço, o MMU foi armazenado em uma estação de suporte fixada na parede do compartimento de carga próximo à escotilha da eclusa de ar. Duas MMUs foram transportadas em uma missão, com a segunda unidade montada em frente à primeira na parede oposta do compartimento de carga útil. Os braços do controlador MMU foram dobrados para armazenamento. Quando um astronauta voltou para a unidade e colocou o sistema de suporte de vida no lugar, os braços foram desdobrados.

Para se adaptar a astronautas com diferentes comprimentos de braço, os braços controladores podem ser ajustados em um intervalo de aproximadamente 13 centímetros. O MMU era pequeno o suficiente para ser manobrado com facilidade ao redor e dentro de estruturas complexas. Com uma carga de propelente total, sua massa era de 148 kg (326 libras).

O nitrogênio gasoso foi usado como propelente para o MMU. Dois tanques de alumínio com invólucros de Kevlar continham 5,9 kg de nitrogênio cada, propelente suficiente para uma atividade extraveicular (EVA) de seis horas, dependendo da quantidade de manobra realizada. A capacidade de velocidade típica da MMU era de cerca de 80 pés por segundo (25 m / s).

Havia 24 propulsores de bocal colocados em locais diferentes na MMU. Para operar o sistema de propulsão, o astronauta usou as pontas dos dedos para manipular os controladores manuais nas extremidades dos dois braços do MMU. O controlador certo produziu aceleração rotacional para roll, pitch e yaw. O controlador esquerdo produziu aceleração translacional para mover para a frente-para trás, para cima-para baixo e esquerda-direita. A coordenação dos dois controladores produziu movimentos intrincados na unidade. Uma vez que a orientação desejada fosse alcançada, o astronauta poderia ativar uma função automática de retenção de atitude que mantinha a atitude inercial da unidade em vôo. Isso liberou as duas mãos para o trabalho.

História

Robert L. Stewart

Em 1966, a Força Aérea dos Estados Unidos desenvolveu uma Unidade de Manobra de Astronautas (AMU), um foguete independente muito semelhante ao MMU. Isso foi planejado para ser testado durante o Projeto Gemini em um EVA por Eugene Cernan em Gemini 9A em 5 de junho de 1966. No entanto, o teste teve que ser cancelado porque Cernan, cansado e superaquecido, suou tanto que sua viseira de capacete embaçou antes que ele pudesse chegar ao AMU montado na parte traseira da nave. Os astronautas não aprenderam a trabalhar durante o EVA sem se cansar até a missão final Gemini 12 , mas nenhum AMU foi transportado naquele vôo. Como não havia necessidade real de um vôo autônomo do astronauta EVA nos programas Apollo e Skylab , a ideia teve que esperar pelo advento do programa do ônibus espacial , embora vários projetos de dispositivos de manobra tenham sido testados dentro do Skylab.

Uso ativo no espaço

SMM sendo capturado, 1984

O MMU foi usado em três missões do ônibus espacial em 1984. Ele foi testado pela primeira vez em 7 de fevereiro durante a missão STS-41-B pelos astronautas Bruce McCandless II e Robert L. Stewart . Dois meses depois, durante a missão STS-41-C , os astronautas James van Hoften e George Nelson tentaram usar o MMU para capturar o satélite Solar Maximum Mission e trazê-lo para o compartimento de carga útil do orbitador para reparos e manutenção. O plano era usar um MMU pilotado por astronauta para agarrar o SMM com o Trunion Pin Attachment Device (TPAD) montado entre os controladores manuais do MMU, anular suas taxas de rotação e permitir que o ônibus o levasse para o compartimento de carga do ônibus por Arrumação. Três tentativas de agarrar o satélite usando o TPAD falharam. As mandíbulas TPAD não conseguiram travar no Solar Max por causa de um anel isolante obstrutivo no satélite não incluído nas plantas do satélite. Isso levou a um plano improvisado que quase encerrou a missão do satélite. A improvisação fez com que o astronauta da MMU usasse as mãos para agarrar um painel solar SMM e anular as taxas com um impulso dos propulsores da MMU. Em vez disso, essa tentativa induziu taxas mais altas e em vários eixos; o satélite estava saindo do controle e perdendo rapidamente a vida da bateria. Os engenheiros do SMM Operations Control Center desligaram todos os subsistemas não essenciais do SMM e com um pouco de sorte conseguiram recuperar o SMM minutos antes da falha total. Os engenheiros de suporte terrestre então estabilizaram o satélite e anularam suas taxas de rotação para captura com o braço robótico do orbitador, o Shuttle Remote Manipulator System ( SRMS ). Este provou ser um plano muito melhor. Seu trabalho bem-sucedido aumentou a vida útil do satélite.

A missão MMU final foi STS-51-A , que voou em novembro de 1984. A unidade de propulsão foi usada para recuperar dois satélites de comunicação, Westar VI e Palapa B2 , que não alcançaram suas órbitas adequadas por causa de módulos de propulsão defeituosos. Os astronautas Joseph P. Allen e Dale Gardner capturaram os dois satélites e os trouxeram para o compartimento de carga útil do Orbiter para armazenamento e retorno à Terra.

Dale Gardner recupera Westar 6.

Aposentadoria

Após uma revisão de segurança após o desastre do Ônibus Espacial Challenger , o MMU foi considerado muito arriscado para uso posterior e foi descoberto que muitas atividades planejadas para o MMU poderiam ser realizadas de forma eficaz com braços manipuladores ou EVAs tradicionais amarrados. A NASA também interrompeu o uso do Shuttle para contratos comerciais de satélite e os militares interromperam o uso do Shuttle, eliminando os principais usos potenciais. Embora o MMU tenha sido imaginado como uma ajuda natural para a construção da Estação Espacial Internacional , com sua aposentadoria, a NASA desenvolveu diferentes abordagens de caminhada espacial amarrada.

As duas unidades operacionais de vôo MMU # 2 e # 3 foram armazenadas pela NASA em uma sala limpa em Lockheed em Denver durante 1998. A NASA transferiu o artigo de vôo # 3 para o National Air and Space Museum em 1998, que agora está suspenso no corredor acima do Space Shuttle Discovery. O artigo de voo nº 2 está em exibição no US Space & Rocket Center em Huntsville, Alabama. A partir de 2017, o MMU # 1 está em exibição nas instalações de maquete do veículo espacial no Johnson Space Center.

Veja também

Referências

 Este artigo incorpora  material de domínio público de sites ou documentos da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço .

links externos