نظام الخدمة المتنقلة

نظام الخدمة المتنقلة ( MSS ) هو نظام آلي موجود على متن محطة الفضاء الدولية (ISS). أُطلق إلى المحطة عام 2001، ويؤدي دورًا محوريًا في تجميع المحطة وصيانتها؛ إذ ينقل المعدات والإمدادات داخل المحطة، ويدعم رواد الفضاء العاملين في الفضاء، ويصون الأجهزة والحمولات الأخرى المتصلة بالمحطة، ويُستخدم للصيانة الخارجية. ويتلقى رواد الفضاء تدريبًا متخصصًا لأداء هذه المهام باستخدام مختلف أنظمة نظام الخدمة المتنقلة.

يتكون نظام إدارة السلامة من ثلاثة مكونات:

• نظام المناورة عن بعد لمحطة الفضاء (SSRMS)، المعروف باسم Canadarm2 .
• نظام قاعدة خدمة العملاء عن بعد المتنقلة (MBS).
• المعالج الماهر للأغراض الخاصة (SPDM، والمعروف أيضًا باسم "Dextre" أو "اليد الكندية" ).

يمكن للنظام التحرك على طول قضبان على هيكل الجمالون المتكامل أعلى عربة النقل المتنقلة التي وفرتها الولايات المتحدة، والتي تستضيف نظام MRS الأساسي. تمت كتابة برنامج التحكم الخاص بالنظام بلغة البرمجة Ada 95. ^{[ 1 ]}

تم تصميم وتصنيع نظام MSS بواسطة MDA (أقسام سابقة من شركة MacDonald Dettwiler Associates تسمى MDA Space Missions و MD Robotics، وكانت تسمى سابقًا SPAR Aerospace) لمساهمة وكالة الفضاء الكندية في محطة الفضاء الدولية.

يُعرف رسميًا باسم نظام التحكم عن بُعد لمحطة الفضاء (SSRMS)، وقد أُطلق ذراع Canadarm2 على متن مكوك الفضاء STS-100 في أبريل 2001. يُعد هذا الذراع من الجيل الثاني نسخةً أكبر وأكثر تطورًا من ذراع Canadarm الأصلي لمكوك الفضاء . يبلغ طول Canadarm2 17.6 مترًا (58 قدمًا) عند تمدده بالكامل، ويحتوي على سبعة مفاصل آلية (مفصل على شكل كوع في المنتصف، وثلاثة مفاصل دوارة عند كل طرف من طرفي الرسغ/الكتف). تبلغ كتلته 1800 كيلوغرام (4000 رطل) ، وقطره 35 سنتيمترًا (14 بوصة) ، وهو مصنوع من التيتانيوم. يستطيع الذراع حمل حمولات كبيرة تصل إلى 116000 كيلوغرام (256000 رطل) ، ويمكنه المساعدة في عملية التحام مكوك الفضاء. يتميز الذراع بقدرته على الحركة الذاتية، ويمكنه التحرك بشكل دائري للوصول إلى أجزاء عديدة من محطة الفضاء بحركة تشبه حركة دودة الأرض . في هذه الحركة، لا يحدها سوى عدد وحدات تثبيت الطاقة والبيانات (PDGFs) الموجودة على المحطة. توفر هذه الوحدات، المنتشرة حول المحطة، الطاقة والبيانات والفيديو للذراع عبر أحد طرفي التثبيت (LEEs). كما يمكن للذراع التحرك على طول هيكل المحطة الفضائية بالكامل باستخدام نظام القاعدة المتحركة.        

إضافةً إلى تحريك ذراعها داخل المحطة، يمكنها نقل أي جسم باستخدام أداة التقاط . وقد استُخدمت هذه الذراع أثناء بناء المحطة لنقل أجزاء كبيرة إلى مكانها. كما يمكنها التقاط مركبات فضائية غير مأهولة مثل مركبة دراغون التابعة لشركة سبيس إكس ، ومركبة سيغنوس الفضائية ، ومركبة النقل اليابانية H-II (HTV)، والمجهزة بأداة التقاط قياسية تستخدمها ذراع كندا آرم 2 لالتقاط المركبة الفضائية وتثبيتها. وتُستخدم الذراع أيضًا لفك تثبيت المركبة الفضائية وإطلاقها بعد الاستخدام.

يراقب المشغلون على متن المركبة ما يقومون به من خلال شاشات LCD الثلاث لمحطات العمل الروبوتية (RWS). تحتوي المركبة على وحدتي RWS: واحدة في وحدة Destiny والأخرى في Cupola . تتحكم وحدة RWS واحدة فقط في المركبة في كل مرة. تحتوي RWS على مجموعتين من عصي التحكم: وحدة تحكم يدوية دوارة (RHC) ووحدة تحكم يدوية انتقالية (THC). بالإضافة إلى ذلك، توجد لوحة العرض والتحكم (DCP) وحاسوب محمول (PCS).

في السنوات الأخيرة، باتت غالبية العمليات الروبوتية تُدار عن بُعد بواسطة مراقبي الرحلات في مركز كريستوفر سي. كرافت جونيور للتحكم بالمهام أو مركز جون إتش. تشابمان الفضائي التابع لوكالة الفضاء الكندية . يستطيع المشغلون العمل بنظام المناوبات لتحقيق الأهداف بمرونة أكبر مقارنةً بالمشغلين الموجودين على متن المركبة، وإن كان ذلك بوتيرة أبطأ. ويُستخدم رواد الفضاء كمشغلين في العمليات الحساسة للوقت، مثل عمليات التقاط المركبات الفضائية والأنشطة خارج المركبة المدعومة بالروبوتات .

قبل 12 مايو 2021 بقليل، اصطدمت قطعة صغيرة من الحطام المداري بذراع كندا آرم 2، مما أدى إلى تلف أغطيتها الحرارية وأحد أذرعها. ^{[ 2 ]} ويبدو أن تشغيلها لم يتأثر. ^{[ 2 ]}

سيساعد ذراع كندا آرم 2 أيضًا في ربط وحدات محطة الفضاء أكسيوم بمحطة الفضاء الدولية . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

أدوات طرفية مزودة بآلية تثبيت

يحتوي ذراع Canadarm2 على دعامتين طرفيتين، واحدة في كل طرف. تحتوي كل دعامة طرفية على ثلاثة أسلاك تثبيت لالتقاط عمود ذراع التثبيت . ^{[ 5 ]} توجد دعامة طرفية أخرى على وحدة حمولة نظام القاعدة المتنقلة (POA). تُستخدم دعامة POA لتثبيت مكونات محطة الفضاء الدولية الكبيرة مؤقتًا. توجد دعامة طرفية أخرى على ذراع المناولة الماهرة للأغراض الخاصة (SPDM، والمعروفة أيضًا باسم "Dextre" أو "اليد الكندية"). تم تصنيع ست دعامات طرفية واستخدامها في مواقع مختلفة على متن محطة الفضاء الدولية.

الرقم التسلسلي	الموقع الأولي	الموقع الحالي
201	لي بي	بي أو إيه لي
202	لي أ	الأرض، سيتم تجديدها لتوفير مساحة أرضية احتياطية
203	بي أو إيه لي	لي أ
204	تم تخزين القطعة الاحتياطية على ELC1	لي بي
205	الأرض، أرض احتياطية	يتم تخزين القطع الاحتياطية على السطح الخارجي لمحطة الفضاء الدولية
301	SPDM LEE	SPDM LEE

الروبوت الماهر ذو الأغراض الخاصة، أو " ديكستر "، هو روبوت صغير ثنائي الذراعين يُمكن تركيبه على ذراع كندا آرم 2، أو محطة الفضاء الدولية، أو نظام القاعدة المتنقلة. تستطيع الأذرع وأدواتها الكهربائية التعامل مع مهام التجميع الدقيقة وتغيير وحدات الاستبدال المدارية (ORUs) التي يتعامل معها رواد الفضاء حاليًا أثناء السير في الفضاء. على الرغم من قدرة ذراع كندا آرم 2 على التحرك في أرجاء المحطة بحركة دودة الأرض، إلا أنه لا يستطيع حمل أي شيء إلا عند تركيب ديكستر. أُجريت الاختبارات في غرف محاكاة الفضاء بمختبر ديفيد فلوريدا التابع لوكالة الفضاء الكندية في أوتاوا ، أونتاريو. أُطلق الروبوت إلى المحطة في 11 مارس 2008 على متن مهمة STS-123 .

نظام قاعدة الخدمة عن بُعد المتنقلة (MBS) هو منصة أساسية للأذرع الروبوتية. أُضيف إلى المحطة خلال مهمة STS-111 في يونيو 2002. تستقر المنصة فوق ناقلة متنقلة ^{[ 6 ]} (المثبتة على متن مهمة STS-110 ، والتي صممتها شركة نورثروب غرومان في كاربينتريا، كاليفورنيا )، مما يسمح لها بالانزلاق لمسافة 108 أمتار على قضبان في الهيكل الرئيسي للمحطة . ^{[ 7 ]} يمكن لذراع Canadarm2 الانتقال بمفرده، لكن لا يمكنه حمل أي شيء في الوقت نفسه. كما لا يمكن لذراع Dextre الانتقال بمفرده. يمنح نظام MBS الذراعين الروبوتيتين القدرة على التنقل إلى مواقع العمل على طول هيكل المحطة، والنزول على نقاط التثبيت على طول الطريق. عند توصيل ذراع Canadarm2 وذراع Dextre بنظام MBS، تبلغ كتلتهما مجتمعة 4900 كيلوغرام (10800 رطل) . ^{[ 8 ]} على غرار Canadarm2، تم تصنيعه بواسطة MD Robotics ، ويبلغ الحد الأدنى لعمره التشغيلي 15 عامًا. ^{[ 7 ] [ 9 ]}  

تم تجهيز نظام MBS بأربعة تجهيزات تثبيت بيانات الطاقة، واحدة في كل زاوية من زواياه الأربع العلوية. يمكن استخدام أي من هذه التجهيزات كقاعدة للروبوتين Canadarm2 وDextre، بالإضافة إلى أي حمولة يمكن أن يحملاها. يحتوي نظام MBS أيضًا على موقعين لتركيب الحمولات. الأول هو وحدة استبدال الحمولة/المدار (POA). وهي عبارة عن جهاز يشبه في شكله ووظيفته أدوات التثبيت الطرفية لروبوت Canadarm2. يمكن استخدامه لإيقاف أي حمولة مزودة بتجهيزة تثبيت، وتزويدها بالطاقة، والتحكم بها، مع إبقاء Canadarm2 حرًا للقيام بمهام أخرى. أما موقع التركيب الآخر فهو نظام التركيب المشترك لنظام MBS (MCAS). وهو نوع آخر من أنظمة التركيب المستخدمة لاستضافة التجارب العلمية. ^{[ 10 ]}

يدعم نظام النقل الآلي (MBS) رواد الفضاء أثناء أنشطتهم خارج المركبة . فهو يحتوي على أماكن لتخزين الأدوات والمعدات، ومساند للقدمين، ودرابزين، ونقاط تثبيت لأحزمة الأمان، بالإضافة إلى وحدة كاميرا. عند الحاجة، يمكن لرائد الفضاء "ركوب" نظام النقل الآلي أثناء تحركه بسرعة قصوى تبلغ حوالي 1.5 متر في الدقيقة. ^{[ 6 ]} على جانبي نظام النقل الآلي توجد عربات نقل الطاقم والمعدات. تسير هذه العربات على نفس القضبان التي يسير عليها نظام النقل الآلي. يستخدمها رواد الفضاء يدويًا أثناء أنشطة السير في الفضاء لنقل المعدات وتسهيل حركتهم داخل المحطة.

ذراع كندا آرم 2 تتحرك على نظام القاعدة المتنقلة على طول سكة حديد النقل المتنقلة، الممتدة على طول الهيكل الرئيسي للمحطة.

تم تركيب ذراع بطول 15 متراً (50 قدماً) مزود بدرابزين وكاميرات فحص في نهاية ذراع Canadarm2 في 27 مايو 2011 . 

• 
  نظام المناورة عن بعد للمكوك الفضائي (RMS) يحمل ذراع نظام مراقبة النقطة العمياء (OBSS) على متن مهمة STS-114
• 
  رائد الفضاء سكوت بارازينسكي (على اليمين) يركب ذراع نظام مراقبة سطح الأرض لإصلاح الألواح الشمسية خلال مهمة STS-120

استقبلت المحطة ذراعًا روبوتية ثانية خلال مهمة STS-124 ، وهي نظام المناورة عن بُعد لوحدة التجارب اليابانية (JEM-RMS). يُستخدم نظام JEM-RMS بشكل أساسي لصيانة منشأة JEM المكشوفة. وفي 15 يوليو 2021، تم إطلاق ذراع روبوتية إضافية، هي الذراع الروبوتية الأوروبية (ERA)، بالتزامن مع إطلاق وحدة المختبر متعددة الأغراض روسية الصنع .

كانت محطة الفضاء الدولية متصلة في الأصل بوحدة بيرس ، وتضم أيضاً رافعتين للشحن من طراز ستريلا . يمكن تمديد إحدى الرافعتين لتصل إلى نهاية وحدة زاريا ، بينما يمكن تمديد الأخرى إلى الجانب المقابل لتصل إلى نهاية وحدة زفيزدا . تم تجميع الرافعة الأولى في الفضاء خلال مهمتي STS-96 و STS-101 ، بينما أُطلقت الرافعة الثانية بجانب وحدة بيرس نفسها. نُقلت الرافعتان لاحقاً إلى حجرة الالتحام بويسك ووحدة زاريا .

• شركة ماكدونالد ديتويلر وشركاؤه (MDA) ، الشركة المصنعة لذراع Canadarm2
• ذراع كندا ، الذي تم استخدامه في مكوك الفضاء
• الذراع الروبوتية الأوروبية ، وهي ذراع روبوتية ثالثة مثبتة على محطة الفضاء الدولية
• نظام التحكم عن بعد، المستخدم في وحدة محطة الفضاء الدولية كيبو
• ديكستر ، المعروف أيضًا باسم المناول الماهر للأغراض الخاصة (SPDM)، المستخدم في محطة الفضاء الدولية
• ستريلا ، رافعة تُستخدم في محطة الفضاء الدولية لأداء مهام مماثلة لنظام الخدمة المتنقلة

• النقل الآلي والواجهات لحمولات محطة الفضاء الدولية الخارجية. 2014 مخططات جيدة لـ SSRMS/Canadarm2

• تجميع محطة الفضاء الدولية: ذراع كندا 2 ونظام الخدمة المتنقلة
• معلومات وكالة الفضاء الكندية حول ذراع كندا آرم 2
• فيديو متحرك على يوتيوب يوضح كيفية عمل نظام القاعدة المتنقلة، وذراع كندا آرم 2، وديكستر معًا
• فيديو متحرك على يوتيوب لـ Canadarm2 وهو يتحرك ببطء على المحطة