كندا آرم

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

كانادارم أو كانادارم1 (رسميًا نظام المناورة عن بعد للمكوك أو SRMS ، ويُعرف أيضًا باسم SSRMS ) عبارة عن سلسلة من الأذرع الروبوتية التي استُخدمت على متن مكوك الفضاء لنشر الحمولات ومناورتها والتقاطها . بعد كارثة مكوك الفضاء كولومبيا ، كان نظام كانادارم يُستخدم دائمًا مع نظام استشعار ذراع المكوك (OBSS)، والذي كان يُستخدم لفحص الهيكل الخارجي للمكوك بحثًا عن أي أضرار في نظام الحماية الحرارية .

تطوير

نسخة طبق الأصل بالحجم الطبيعي لذراع كندا في مركز الفضاء الأوروبي في بلجيكا

في عام 1969، دعت وكالة ناسا كندا للمشاركة في برنامج مكوك الفضاء . [ 1 ] في ذلك الوقت، لم تكن تفاصيل هذه المشاركة قد حُددت بعد، ولكن تم تحديد نظام ذراع آلية كمكون أساسي. [ 1 ] كانت شركة DSMA ATCON الكندية قد طورت روبوتًا لتحميل الوقود في مفاعلات كاندو النووية ؛ وقد لفت هذا الروبوت انتباه ناسا. [ 1 ] في عام 1975، وقعت ناسا والمجلس الوطني الكندي للبحوث مذكرة تفاهم تنص على أن تقوم كندا بتطوير وبناء ذراع كانادارم. [ 2 ]

منحت هيئة التنظيم النووي عقد المناورة لشركة سبار إيروسبيس (الآن إم دي إيه ). [ 3 ] تم بناء ثلاثة أنظمة ضمن عقد التصميم والتطوير والاختبار والتقييم هذا: نموذج هندسي للمساعدة في تصميم واختبار ذراع كندا، ونموذج تأهيلي خضع لاختبارات بيئية لتأهيل التصميم للاستخدام في الفضاء، ووحدة طيران.

أداة نهاية التأثير

ابتكر أنتوني "توني" زوبرزيكي، مهندس التصميم في شركة DSMA ATCON، [ 4 ] أثناء انتدابه إلى شركة SPAR، فكرة أداة Canadarm End Effector، مستوحياً إياها من شريط مطاطي حول أصابعه. [ 4 ] وقدّم زوبرزيكي هذه الفكرة رسمياً لمسؤولي وكالة ناسا. [ 4 ] وقام فرانك مي، رئيس مختبر التطوير الميكانيكي في شركة SPAR، ببناء النموذج الأولي لأداة Canadarm End Effector استناداً إلى فكرة توني، وتُنسب إليه شركة SPAR [ 4 ] الفضل في اختراعها. وقد تفوّق تصميم التقاطع ثلاثي الأسلاك على الآليات الشبيهة بالمخالب وغيرها من الآليات، مثل نموذج قزحية الكاميرا، [ 4 ] التي كانت قيد الدراسة.

أدوات التحكم والبرمجيات

طُوّرت خوارزميات التحكم الرئيسية بواسطة شركة SPAR وشركة Dynacon Inc. المتعاقدة معها من الباطن في تورنتو . وقامت شركة CAE Electronics Ltd. في مونتريال بتوفير شاشة العرض ولوحة التحكم ووحدات التحكم اليدوية الموجودة في قمرة القيادة الخلفية للمكوك الفضائي. أما الواجهات الإلكترونية الأخرى ومضخمات المؤازرة ووحدات تكييف الطاقة الموجودة على ذراع Canadarm، فقد صممتها وبنتها شركة SPAR في مصنعها بمونتريال. وقد أنتجت شركة General Dynamics في الولايات المتحدة ذراع الجرافيت المركب الذي يوفر الوصلة الهيكلية بين مفصل الكتف ومفصل الكوع، والذراع المماثل الذي يربط الكوع بالمعصم . وتم التعاقد مع شركة Dilworth, Secord, Meagher and Associates, Ltd. في تورنتو لإنتاج النموذج الهندسي للأداة النهائية، ثم قامت SPAR بتطوير التصميم وإنتاج وحدات التأهيل والطيران. وطُوّر برنامج طيران المكوك الفضائي الذي يراقب ويتحكم بذراع Canadarm في هيوستن، تكساس ، بواسطة قسم الأنظمة الفيدرالية في شركة IBM . وقام قسم أنظمة النقل الفضائي في شركة Rockwell International بتصميم وتطوير واختبار وبناء الأنظمة المستخدمة لربط ذراع Canadarm بحجرة الحمولة في المركبة المدارية.

أُقيم حفل قبول لوكالة ناسا في قسم أنظمة إدارة الموارد (RMS) التابع لشركة سبار في تورنتو بتاريخ 11 فبراير 1981. [ 1 ] وهناك، أطلق لاركين كيروين ، رئيس المجلس الوطني للبحوث آنذاك، على نظام إدارة الموارد اسمًا غير رسمي هو "كانادارم". وقد صاغ هذا المصطلح في الأصل الدكتور والي تشيروينسكي ليستخدمه لاركين كيروين خلال كلمته في المؤتمر الصحفي. [ 1 ] عمل مدير مشروع كانادارم في المجلس الوطني للبحوث، الدكتور آرت هنتر، مع زملائه في ناسا وسبار لإضافة العلم الكندي وشعار الشركة إلى الذراع لرفع العلم الكندي جنبًا إلى جنب مع العلم الأمريكي.

تم تسليم أول ذراع كندية إلى وكالة ناسا في أبريل 1981. [ 5 ] طورت رائدة الفضاء جوديث ريسنيك برنامج ناسا وإجراءات التشغيل على متن المركبة الفضائية لهذا النظام. [ 6 ] في المجمل، تم بناء خمسة أذرع - الأرقام 201، 202، 301، 302، و303 - وتسليمها إلى ناسا. فُقد الذراع رقم 302 في حادثة مكوك تشالنجر . [ 7 ]

التصميم والقدرات

تستعد المركبة الفضائية ستوري موسغريف ، المثبتة في نهاية ذراع كندا، للرفع إلى قمة تلسكوب هابل الفضائي خلال مهمة STS-61 .

كان ذراع كندا الأصلي قادرًا على نشر حمولات يصل وزنها إلى 29,000 كيلوغرام (65,000 رطل) في الفضاء. [ 8 ] في منتصف التسعينيات، أُعيد تصميم نظام التحكم بالذراع لزيادة قدرة الحمولة إلى 266,000 كيلوغرام (586,000 رطل) لدعم عمليات تجميع محطة الفضاء الدولية. [ 9 ] ورغم قدرته على مناورة حمولات بكتلة حافلة مُحمّلة في الفضاء، إلا أن محركات الذراع لا تستطيع رفع وزن الذراع نفسه على الأرض. [ 3 ] لذلك، طوّرت وكالة ناسا نموذجًا للذراع لاستخدامه في مركز التدريب التابع لها داخل مركز جونسون للفضاء في هيوستن، تكساس . كما يمكن لذراع كندا استعادة الأقمار الصناعية وإصلاحها ونشرها، وتوفير سلم تمديد متحرك لأفراد طاقم الأنشطة خارج المركبة الفضائية لاستخدامه في محطات العمل أو كدعامات للقدمين، واستخدامه كأداة فحص لتمكين أفراد طاقم الرحلة من رؤية أسطح المركبة المدارية أو الحمولة من خلال كاميرا تلفزيونية مثبتة على ذراع كندا.  

يتألف التكوين الأساسي لذراع كانادارم من ذراع آلية، وشاشة عرض خاصة بها، ولوحة تحكم، تشمل وحدات تحكم يدوية دوارة وانتقالية في محطة طاقم الطيران على سطح الطيران الخلفي للمركبة المدارية، ووحدة واجهة تحكم الذراع الآلية التي تتصل بحاسوب المركبة. يتولى أحد أفراد الطاقم تشغيل ذراع كانادارم من محطة التحكم على سطح الطيران الخلفي، بينما يساعده فرد آخر عادةً في تشغيل كاميرات التلفزيون. يتيح هذا لمشغل ذراع كانادارم مشاهدة عملياتها من خلال نوافذ الحمولة والنوافذ العلوية على سطح الطيران الخلفي، ومن خلال شاشات التلفزيون ذات الدائرة المغلقة في محطة التحكم على سطح الطيران الخلفي.

تم تجهيز ذراع كندا بآلية تعتمد على المتفجرات تسمح بفصلها. وكان من شأن نظام الأمان هذا أن يسمح بإغلاق أبواب حجرة حمولة المركبة المدارية في حال تعطل الذراع في وضع التمدد وعدم القدرة على سحبها. [ 3 ]

يبلغ طول ذراع كندا 15.2 مترًا (50 قدمًا) وقطره 38 سنتيمترًا (15 بوصة) ، وله ست درجات حرية . يزن 410 كيلوغرامات (900 رطل) بمفرده، و 450 كيلوغرامًا (990 رطلًا) كجزء من النظام الكلي. يحتوي ذراع كندا على ستة مفاصل تُحاكي تقريبًا مفاصل ذراع الإنسان، وهي: مفصل الكتف (الدوران حول المحورين الأفقي والرأسي)، ومفصل الكوع (الدوران حول المحورين الرأسي والرأسي)، ومفاصل الرسغ (الدوران حول المحورين الأفقي والرأسي والدوران حول المحورين الرأسي والرأسي). [ 10 ] المؤثر النهائي هو الوحدة الموجودة في نهاية الرسغ والتي تُمسك بتركيبة الخطاف الخاصة بالحمولة . يُطلق على جزئي الذراع الخفيفين اسم الذراع العلوي والذراع السفلي. يربط الذراع العلوي مفصلي الكتف والكوع، بينما يربط الذراع السفلي مفصلي الكوع والرسغ. [ 11 ] [ 10 ]    

سجل الخدمة

بيتر جيه كيه ويسوف على طرف الذراع، 1993
تتحرك ذراع Canadarm2 باتجاه قسم P5 من الهيكل، الذي تحمله ذراع Canadarm الخاصة بمركبة Discovery ، استعدادًا لعملية التسليم خلال مهمة STS-116 .

شوهد نموذج مُحاكٍ لذراع كندا (Canadarm) مُثبّت على مكوك الفضاء إنتربرايز عندما فُتحت أبواب حجرة الحمولة للمركبة النموذجية لاختبار مرافق حظيرة الطائرات في المراحل الأولى من برنامج مكوك الفضاء. [ 12 ] أُجري أول اختبار لذراع كندا في المدار عام 1981، على متن مكوك الفضاء كولومبيا في مهمة STS-2 . وكان أول استخدام تشغيلي له في مهمة STS-3 لنشر وتوجيه حزمة تشخيص البلازما. [ 7 ] بعد ذلك، حلّق ذراع كندا في أكثر من 90 مهمة مع جميع المركبات المدارية الخمس.

منذ تركيب ذراع Canadarm2 على محطة الفضاء الدولية ، استُخدم الذراعان لتسليم أجزاء من المحطة لتجميعها من ذراع Canadarm الخاص بالمركبة المدارية إلى ذراع Canadarm2؛ وقد أكسب استخدام كلا العنصرين معًا لقب "المصافحة الكندية" في وسائل الإعلام. [ 13 ]

التقاعد

كانت المهمة التسعون والأخيرة لذراع كندا (Canadarm) على متن مكوك الفضاء في يوليو 2011 على متن STS-135 ، حيث نقلت وحدة رافاييلو متعددة الأغراض (MPLM) إلى محطة الفضاء الدولية وأعادتها. وهي معروضة حاليًا في مركز جونسون للفضاء في تكساس. وإلى جانبها، تُعرض ذراع كندا الخاصة بمكوك ديسكفري في مركز أودفار-هازي التابع للمتحف الوطني للطيران والفضاء . [ 14 ] ترك مكوك إنديفور نظام مراقبة العمليات (OBSS) الخاص به في محطة الفضاء الدولية كجزء من مهمته الأخيرة ، بينما كان من المقرر في الأصل عرض ذراع كندا الخاص به في مقر وكالة الفضاء الكندية (CSA). [ 14 ] إلا أن ذراع كندا الخاص بمكوك إنديفور معروض الآن بشكل دائم في متحف الطيران والفضاء الكندي في أوتاوا . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] تم شحن آخر أذرع كندا التي حلقت في الفضاء، وهي ذراع SRMS التي حلقت على متن مكوك أتلانتس في مهمة STS-135 في يوليو 2011، إلى مركز جونسون للفضاء التابع لناسا في هيوستن لإجراء دراسات هندسية وإمكانية إعادة استخدامها في مهمة مستقبلية. [ 18 ]

المشتقات

كندا آرم 2

استنادًا إلى ذراع Canadarm1، يتم استخدام ذراع Canadarm2 الأكبر حجمًا لربط الدعامات، وربط المركبات التجارية، وفحص محطة الفضاء الدولية بأكملها .

كندا آرم 3

كان من المخطط استخدام ذراع Canadarm3 الأصغر حجمًا لربط الوحدات، وإجراء الصيانة أو الإصلاحات، وفحص بوابة القمر . [ 19 ] في يونيو 2024، مُنح عقد تصميم وبناء الذراع بالكامل لشركة MDA Space . [ 20 ] في 2 مايو 2025، أُلغي المشروع نتيجةً لمقترح ميزانية السنة المالية 2026 لإدارة ترامب الثانية، والذي أدى إلى إنهاء برنامج بوابة القمر. [ 21 ]

  • في 13 نوفمبر 2012، عرضت جوجل كندا رسماً مبتكراً على صفحة البحث الرئيسية للاحتفال بالذكرى السنوية الحادية والثلاثين لأول استخدام لذراع كندا في الفضاء. [ 22 ]
  • ابتداءً من 7 نوفمبر 2013، تم تضمين Canadarm2 على ظهر ورقة الخمسة دولارات الكندية .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 دوتو، ليديا (1992). إرث من التميز: 25 عامًا في شركة سبار إيروسبيس المحدودة . ديفيد ستيل. كندا: شركة سبار إيروسبيس المحدودة. الصفحات 41-42 . ISBN  0-9696618-0-0. [فرانك] مي هو مخترع يد كندارم، والمعروفة تقنياً باسم "المؤثر النهائي".
  2. ↑ ويلكس، برايان (2004). استعراض البحوث العلمية على المستوى الفيدرالي في كندا: التاريخ، والأنشطة البحثية، والمنشورات . مطبعة جامعة تورنتو. ص 117. ISBN  9780802088116تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2013 .
  3. 1 2 3 غاري ليندبيرغ. "كاندارم وعلاقاتها بجامعة ألبرتا" . مجلة مهندسي جامعة ألبرتا. جامعة ألبرتا. مؤرشف من الأصل في 29 نوفمبر 2004. تم الاطلاع عليه في 7 ديسمبر 2011 .
  4. 1 2 3 4 5 ملبورن، جيمس ف. (2001). اجعل الريح تهب . دار نشر هيرلوم. الصفحات 62-77 . ISBN  0-9694247-8-7.
  5. ↑ "نظام المناورة عن بعد للمكوك - ذراع كندا" . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات - كندا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2013 .
  6. ↑ النساء المهندسات: إعادة النظر في الإنجازات والتأثيرات العلمية للمرأة ، بقلم جيل إس. تيتجين، سبرينغر 2016، صفحة 72
  7. 1 2 "تاريخ رحلات ذراع كندا" . وكالة الفضاء الكندية. 28 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 27 أكتوبر 2012 .
  8. ↑ ديميو، م.إ. (يناير 1990). "دراسة جدوى تجربة الطيران لنظام التحكم عن بعد (RMS) - تفاعل الهياكل مع عناصر التحكم (CSI)" (PDF) .
  9. ↑ "ذراع كانادارم الروبوتية على متن مكوك الفضاء تحتفل بمرور 25 عامًا على وجودها في الفضاء" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 فبراير 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يونيو 2020 .
  10. 1 2 " هيكل ذراع كندا " . مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2020. تم الاسترجاع في 19 مايو 2020 .
  11. ↑ " نظام نشر واسترجاع الحمولة (RMS) " . مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 20 فبراير 2007 .
  12. ↑ راي، جاستن (5 يناير 2011). "حظيرة مكوك الفضاء في قاعدة فاندنبرغ" . مجلة رحلات الفضاء الآن . مؤرشف من الأصل في 21 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 27 أكتوبر 2012 .
  13. ↑ "القدوم إلى الفضاء: مصافحة ذراع كندا؟" . أخبار سي بي سي . 11 أغسطس 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2024 .
  14. 1 2 كريس جيبهاردت (17 نوفمبر 2010). "خطط تقاعد ديسكفري تُلقي الضوء على مصير الذراع الروبوتية" . NASASpaceflight . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أكتوبر 2012 .
  15. ↑ آندي جونسون (2 مايو 2013). "كشف النقاب عن معرض، هادفيلد يرسل أول "أمر أخير" من الفضاء لذراع كندا" . أخبار سي تي في . تم الاسترجاع في 2 مايو 2013 .
  16. ↑ إليزابيث هاول (2 مايو 2013). "عرض الذراع الروبوتية لمكوك الفضاء في متحف كندي" . Space.com . تاريخ الاسترجاع: 2 مايو 2013 .
  17. ↑ وكالة الفضاء الكندية (2 مايو 2013). "الوزير مور يكشف النقاب عن معرض رمز الفضاء الوطني الكندي: ذراع كندا" . وكالة الفضاء الكندية . مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 1 يوليو 2013 .
  18. ↑ "عرض ذراع روبوتية لمكوك فضائي: الكشف عنها في متحف كندي" . 2 مايو 2013.
  19. ↑ سيمينيوك، إيفان (28 فبراير 2019). "برنامج الفضاء الكندي يضع مسارًا جديدًا بالتزام تاريخي بإنشاء قاعدة قمرية" . صحيفة ذا غلوب آند ميل . تورنتو . تاريخ الاسترجاع: 3 مارس 2019 .
  20. ↑ وكالة الفضاء الكندية (27 يونيو 2024). "كندا تبدأ التصميم التفصيلي والبناء والاختبار لذراع Canadarm3 لبوابة الفضاء" . www.canada.ca . تاريخ الاطلاع: 29 يونيو 2024 .
  21. ↑ "ميزانية الرئيس ترامب للسنة المالية 2026 تُعيد تنشيط استكشاف الفضاء البشري - ناسا" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2026 .
  22. ↑ "شعار جوجل يكرم مشروع كندا آرم في عامه الحادي والثلاثين" . سي بي سي نيوز . 13 نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2012 .