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Astronauten der STS-125-Mission haben nun alle EVAs für die Hubble-Wartungsmission erfolgreich abgeschlossen und alle Missionsziele erreicht. Zweifellos waren die Spezialwerkzeuge der Astronauten entscheidend für den Erfolg der Mission. Tatsächlich nannte der Astronaut John Grunsfeld am Ende des heutigen fünften Weltraumspaziergangs die Mission „eine Tour de Force an Werkzeugen und menschlichem Einfallsreichtum“. Um die vielfältigen Aufgaben dieser Mission überhaupt bewältigen zu können, musste die NASA mehr als 100 neue Tools zum Entfernen, Installieren und Reparieren von Komponenten auf Hubble entwickeln. „Die größte Herausforderung für uns beim Entwerfen und Entwickeln von Werkzeugen für Astronauten besteht darin, ihnen die Verwendung in ihrem Anzug zu erleichtern“, sagte Jill McGuire, Leiterin des CATs-Teams (Crew Aids and Tools) für die HST-Mission. „EVA-Zeit ist knapp. Jedes Tool, das wir entwickeln, entwickeln wir, um die Zeit, die wir dort oben haben, zu optimieren und es den Astronauten so einfach und einfach zu machen.“ Das Team baute eine Vielzahl von Werkzeugen, von Elektrowerkzeugen bis hin zu verschiedenen Handwerkzeugen, die die Astronauten verwendeten. Hier ist ein Blick auf einige dieser Super-Tools:
Mini-Elektrowerkzeug. Bildnachweis: NASA
„Ich mag alle Werkzeuge, aber das, was ich wahrscheinlich am meisten verwenden werde, ist das Mini-Power-Tool“, sagte STS-125-Astronaut Mike Massimino vor dem Flug. „Es ist ein kleiner Bohrer und ein einzigartiges Werkzeug, das meiner Meinung nach noch lange im Weltraum eingesetzt werden wird. Ich bin also sehr froh, dass wir die ersten sein werden, die es verwenden, und ich wette, Sie werden viele Weltraumbesatzungen sehen, die es viele Jahre lang auf neuen Raumschiffen verwenden. Das wird ein ziemlich cooles Tool.“
Die NASA verwendet seit langem einen Akku-Bohrschrauber namens Pistol Grip Tool, benötigte jedoch ein schnelleres Werkzeug mit weniger Drehmoment als das PGT, und Cassisdy verglich das Mini-Elektrowerkzeug mit dem, was Indy-Grubencrews zum schnellen Schraubenwechsel verwendeten.
Das Mini-Elektrowerkzeug dreht sich mit 210 Umdrehungen pro Minute, im Gegensatz zu den 15 des PGT.
Das Pistolengriffwerkzeug ist ein Standardinstrument für Weltraumspaziergänger bei Missionen zum Hubble-Weltraumteleskop und beim Bau der Internationalen Raumstation. Hier wird das Werkzeug, das einem Akku-Bohrschrauber ähnelt, an den Raumanzug eines Astronauten geschlungen, während er am Teleskop arbeitet. Bildnachweis: NASA
Während der Weltraumspaziergänge mussten die Astronauten jedoch die Drehmomenteinstellungen des Elektrowerkzeugs neu einstellen, um einige extrem feste Schrauben zu lösen.
Einige dieser Komponenten, wie der Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), wurden nie für Astronauten entwickelt, um sie im Orbit zu fixieren. Das Gerät fiel 2004 aus und das Problem wurde auf die Stromversorgung zurückgeführt. Justin Cassidy, der leitende Systemingenieur des CATS-Teams, verglich die Arbeit, die Astronauten im Orbit leisten müssten, um einen Computer zu öffnen und ein Board auszutauschen, während sie dicke Handschuhe an den Händen und ein Goldfischglas auf dem Kopf trugen.
„Ein Instrument tatsächlich zu öffnen und ein Brett zu ziehen, war nie daran gedacht oder gedacht, dass wir das tun würden, und daher waren die Schnittstellen für einen Astronauten nicht sehr freundlich“, sagte Cassidy.
Tatsächlich mussten 111 winzige Schrauben aus dem Instrument entfernt werden, um an die Platine zu gelangen. Mike Massimino vollendete die STIS-Reparatur mit der genialen „Befestigungsplatte“.
Massimino übt vor dem Flug mit der STIS Fangplatte. Bildnachweis: NASA
„Das Schöne an der Befestigungsplatte für Befestigungselemente ist, dass sie alle Befestigungselemente erfasst, aber ein klares Fenster hat“, sagte Cassidy. „Und dieses durchsichtige Fenster ermöglicht es dem Astronauten, wenn er das Elektrowerkzeug nimmt, tatsächlich das kleine winzige Stückchen sehen kann, das in das kleine winzige Befestigungselement eindringt. Wir haben also nichts von seiner Sicht blockiert, aber wenn er das Befestigungselement herausnimmt, kommt es nicht aus dem kleinen Loch, durch das das Werkzeug vorbeigeführt wird.“
Es dauerte 4-5 Jahre, um das Mini-Elektrowerkzeug und die Fangplatte zu entwickeln.
Werkzeug zum Entfernen der Isolierung. Bildnachweis: NASA TV
Beim heutigen Weltraumspaziergang entfernte John Grunsfeld mit einem Spezialwerkzeug die alte Isolierung des Teleskops, damit eine neue schützende Wärmedämmung angebracht werden konnte. Die Isolierung schützt die Geräteschächte des HST.
RSU-Austauschwerkzeug. Bildnachweis: NASA
Um die Gyroskope oder Geschwindigkeitssensoreinheiten zu ersetzen, die sich im Hubble-Weltraumteleskop befinden und mit einem großen Raumanzug schwer zu erreichen sind, mussten Ingenieure ein Werkzeug entwickeln, das wie eine Verlängerung des Astronautenarms funktioniert. Hier ist das Tool zum Wechseln der Rate Sensing Units, ein Besatzungsmitglied kann in das Teleskop greifen, ohne es zu betreten, und eine Sensoreinheit durch Drücken eines Auslösers erfassen und zurückhalten. Das Werkzeug hält Temperaturen von -74 °F bis 189 °F stand.
Batterieextraktor für HST-Mission. Bildnachweis: NASA
Dieses Batterieextraktionswerkzeug ermöglicht es einem Astronauten, die Batterien des Hubble zu „greifen“ und zusätzliche Kraft auszuüben, um sie zu entfernen. Dieses Werkzeug ist in der Lage, eine Belastungskraft von mehreren hundert Pfund auszuüben.
„Man könnte meinen, Sie gehen in den Baumarkt, suchen sich ein Werkzeug aus und verwenden es im Weltraum“, sagte Cassidy. „Die Weltraumumgebung ist sehr rau. Es ist sehr heiß, sehr kalt, und es befindet sich auch in einem Vakuum und die meisten Werkzeuge, zum Beispiel Elektrowerkzeuge, die Sie von Home Depot abholen, würden in der Umgebung des Weltraums einfach nicht überleben.
Hier sind nur ein paar Dinge, die das CATs-Team bei der Entwicklung eines neuen Tools berücksichtigen muss.“
• Die beengten Verhältnisse, in denen der Astronaut mit dem Werkzeug arbeiten müsste.
• Die kurze Zeit, die ein Astronaut benötigt, um jeden Verschluss zu entfernen, um das Board zu lösen.
• Temperaturschwankungen von 500 Grad von der Hitze direkter Sonneneinstrahlung bis zu eisigem Schatten. Beide Extreme können dazu führen, dass sich das Metallinnere eines Elektrowerkzeugs sofort festsetzt.
• Was würde mit jedem der 111 Befestigungselemente in der Schwerelosigkeit passieren?
• Wie viel die Werkzeuge wiegen.
• Ob die Werkzeuge den Startschwingungen standhalten.
Quellen: NASA , Entdeckungsraum,