¿Cómo funcionaría el sistema de atraque de un módulo centrífugo en la ISS?

Esta es, en mi opinión, una gran pregunta. Me sorprendió un poco ver que "atraque suave" se usa para describir un sistema de atraque que no puede tener nada en común con el uso de pandeo de goma o defensas rellenas de espuma al amarrar barcos, o incluso bolsas de aire en los módulos de aterrizaje para un atraque suave y acolchado. y/o aterrizaje. Bueno, supongo que cualquier diseño nuevo tiene un poco de libertad de acción con las convenciones de nombres.

No pude encontrar ninguna referencia a la documentación oficial que describa cómo se supone que se debe lograr este "atraque suave" entre la Estación Espacial Internacional y el módulo centrífugo Nautilus-X, tal vez este nombre tenga algo que ver con eso, así que Te daré mi mejor conjetura:

Cilindros anidados contrarrotativos

Los cilindros mágicos anidados son giratorios y están dispuestos coaxialmente de modo que el orificio del cilindro interior proporcione un espacio de trabajo central. La orientación magnética predeterminada de las secciones de cada cilindro está dispuesta para crear un campo magnético relativamente fuerte y uniforme dentro del espacio de trabajo central o orificio en el que se incrustan los cables de cobre [sic] para formar un núcleo.

Un núcleo que tiene alambres de cobre incrustados dentro del espacio de trabajo se coloca coaxialmente dentro del orificio para que actúe como un rotor y, cuando la corriente fluye dentro de los alambres de cobre, se forma un motor eléctrico.

Alternativamente, un dispositivo rotatorio puede rotar mecánicamente el rotor o el núcleo, induciendo una corriente en los alambres de cobre en el rotor o el núcleo formando así un generador eléctrico. Las secciones de los cilindros de imanes permanentes anidados están dispuestas de manera que cada una de las secciones tiene una orientación magnética que forma un par de cilindros o anillos "mágicos" coaxiales que giran en sentido contrario entre sí.

Esto da como resultado un campo magnético relativamente grande dentro del espacio de trabajo central del cilindro interior con una mínima fuga de flujo magnético al exterior del espacio de trabajo central. En una realización preferida, el par de cilindros magnéticos giran en sentido contrario y el núcleo permanece estacionario, lo que simplifica las conexiones eléctricas requeridas con el núcleo.

Cita y fuente de la imagen: Patente US6304017, solicitud US 09/507,296 presentada el 18 de febrero de 2000 por Herbert A. Leupold

Después de buscar un poco más, parece que mis pensamientos iniciales se confirman (al menos un poco) en la presentación de ML Holderman ( Centro espacial Johnson ) sobre los conceptos de NAUTILUS - X (Transporte universal no atmosférico destinado a la exploración espacial prolongada de los Estados Unidos) Vehículo de exploración espacial multimisión (PDF):

• Página 11: Buje giratorio/túnel de transición
• Page 12: Anillos colectores
• Página 16: El diseño del cubo utiliza sellos de metal líquido con cojinetes de empuje de bajo ruido/bamboleo
• Página 18: Enfoque de cilindro anidado y cajón desplegable para túnel de tránsito

Lamentablemente, ninguno de ellos analiza las posibles soluciones en detalle, pero estos pocos consejos sugieren el uso de cilindros anidados de rotación contraria, como se mencionó anteriormente.

El método más simple de transferencia a la rueda de rotación es similar al que se muestra en la película 2001: A Space Odyssey. El anillo giratorio está dentro de un casco exterior no giratorio. Un lado del cubo es un anillo abierto a través de un buje y dentro de un tubo; el otro lado es un eje central. Cerca, detrás del lado del eje, está el volante contrarrotante.

La entrada del tubo en realidad es lo suficientemente larga como para flotar; un metro, tal vez 2, y en la pared lateral del ring, una serie de escaleras bajan a la "cubierta de gravedad". Las posiciones de la escalera están marcadas en el interior del tubo de transición y tienen asideros empotrados a lo largo de las líneas de la escalera.

Desde la sección de la esclusa de aire, uno flota hacia el módulo de transición, se detiene usando un asidero fijado a la parte sin rotación pero que se extiende hacia la sección del tubo de transferencia. Mientras está detenido, uno espera hasta justo antes de que una marca de escalera esté "abajo", extiende las manos para agarrar un asidero y luego gatea, con los pies primero, de cara al costado del tubo, hacia la rueda de rotación. Balanceando los pies hacia abajo, uno pasa a la escalera, manteniendo la presión hacia abajo con las manos al principio, pero a medida que desciende, adquiere más y más gravedad, hasta que uno está en la cubierta.

Para salir, uno sube la escalera y, en el centro, tira hacia el tubo de transferencia, agarra la manija no giratoria para detener la rotación y flota hacia adelante en la sección de no rotación del tubo de transferencia.

Dado que todo el sistema está en un solo recipiente a presión, sin partes móviles externas, es simple para los astronautas y razonablemente seguro. Sin embargo, requiere montaje en órbita.

Un anillo que gira con su propio anillo de rotación con capacidad de vacío es mecánicamente más complejo, pero menos masivo y más fácil de empaquetar.

Tenga en cuenta que los elementos que se dejan caer desde el centro parecerán adquirir velocidad antigiro para una persona en la plataforma, por lo que es posible que se necesiten deflectores; cualquier cosa que se caiga golpeará el deflector antigiro y acelerará hacia abajo hasta que golpee. El uso de la escalera es tanto para acelerar como para permitir la salida.

Tenga en cuenta que también se recomienda alguna forma de equilibrio de carga dinámico, ya que un astronauta que sube o baja la escalera cambia el equilibrio. El agua es un candidato probable.