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Aug 30, 2023

Le premier prototype de recherche USC est lancé pour être testé sur la Station spatiale internationale

CLINGERS, un système d'amarrage unique, est conçu pour faciliter la détection et l'amarrage

CLINGERS, un système d'amarrage unique, est conçu pour faciliter les opérations de détection et d'amarrage dans l'espace.

Les étudiants de l'USC construisent et testent l'expérience CLINGERS avant qu'elle ne vole dans l'espace. Sur la photo de gauche à droite : Sami Haq, Henry Adam, Shobhita Rajashekar, Julia Schatz, Adarsh ​​Rajguru

Le 5 juin, une fusée Falcon 9 a été lancée depuis la Station de la Force spatiale de Cap Canaveral en Floride avec une cargaison très spéciale : CLINGERS, le premier prototype de recherche expérimental d'USC à être testé à bord de la Station spatiale internationale.

CLING est un système d'amarrage breveté à l'origine par Berok Khoshnevis, professeur titulaire Louise L. Dunn en ingénierie et professeur émérite de génie civil et environnemental, d'astronautique, de génie aérospatial et mécanique.

Matériel de test pour l'expérience CLINGERS

Le mécanisme était initialement destiné aux robots terrestres, mais son applicabilité à l'astronautique est rapidement devenue évidente. En tant que système de couplage mécanique asexué pouvant être attaché à tout type de véhicule ou de plate-forme pour établir une connexion automatique, CLING pourrait être utilisé pour faciliter les opérations de rendez-vous et de proximité dans l'espace. Il s'agit d'un domaine de recherche clé qui intéresse particulièrement le Centre de recherche en ingénierie spatiale de l'USC, dirigé par David Barnhart.

Barnhart, le chercheur principal du projet de recherche, a dirigé une équipe de candidats au doctorat et d'étudiants diplômés, de premier cycle et du secondaire pour développer un système qui fusionne deux fonctions impliquées dans l'amarrage autonome. Premièrement, la capacité de détecter la distance et le relèvement d'un objet de destination. Deuxièmement, l'acte d'établir la connexion physique.

CLING est l'abréviation de « Système sans sexe indépendant non saillant conforme à profil bas ». Ajoutez "Electronic Rendezvous Sensors", et vous avez CLINGERS. Cette double nature des composants d'amarrage signifie que du matériel CLINGERS identique peut être situé sur des engins spatiaux séparés pour permettre une détection simplifiée et un amarrage efficace. Les applications potentielles incluent le transfert de données, le ravitaillement en carburant d'un vaisseau spatial ou l'assemblage de machines à partir de différentes pièces.

"En étant sélectionné pour être testé sur l'ISS, CLINGERS transcende la" vallée de la mort "à laquelle toute recherche est soumise", a déclaré Barnhart. "La capacité de démontrer les résultats applicables des premières recherches est cruciale pour faire de la transition vers l'acceptation et l'utilisation réelles de l'industrie, une priorité absolue pour le SERC."

Une fois à bord de l'ISS, CLINGERS sera attaché à son hôte, Astrobee (une plate-forme flottante développée par le NASA Ames Research Lab), conçue pour aider les astronautes et les chercheurs à opérer à l'intérieur de l'ISS. Si vous imaginez un appareil ressemblant à un bourdon planant et aidant dans la ruche de l'ISS, vous n'êtes pas loin. Deux CLINGERS seront fixés pour séparer les Astrobees et testés pour effectuer diverses procédures d'amarrage et de capture.

Deux des étudiants responsables du projet, Henry Adam, qui a participé au développement de logiciels, et Haley Topper, qui a géré l'intégration et les tests du matériel, effectuent tous deux des stages d'été au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. Après avoir gagné leurs galons sur CLINGERS, très peu de choses peuvent les déconcerter.

Écusson de mission CLINGERS

"Pour détecter où se trouve une unité CLINGERS par rapport à une autre, nous utilisons ce qu'on appelle un algorithme de perspective et de point", a expliqué Adam, un étudiant de premier cycle spécialisé en génie astronautique. "Les caméras d'une unité détectent les LED de l'autre unité, identifiant la distance et l'angle exacts. CLINGERS envoie ces informations à Strobee afin qu'il puisse se déplacer vers cette destination. Le processus se répète jusqu'à ce qu'il soit suffisamment proche pour s'amarrer. C'est le succès de l'expérience." Les algorithmes ont été perfectionnés par un Ph.D. de l'USC. le candidat Adarsh ​​Rajguru, l'étudiant de premier cycle Sami Haq et deux lycéens, Ezra Eyre et Melodie Ebrahim.

"C'est fantastique d'avoir l'opportunité de travailler sur des projets comme celui-ci pendant que nous sommes encore à l'école", a déclaré Topper, étudiant à la maîtrise en génie astronautique. "Mon travail consistait à m'assurer que nous disposions de toutes les pièces dont nous avions besoin et à gérer une équipe capable de construire les unités, d'intégrer le logiciel et de formuler des procédures de test. Toutes ces heures dans la salle blanche en valaient la peine. Combien de personnes peuvent dire qu'ils ont construit quelque chose qui va dans l'espace?"

"Je suis incroyablement fier des étudiants et reconnaissant que nous, à l'ISI et à l'USC, ayons soutenu cette opportunité unique", a déclaré Barnhart. "Offrir une formation pratique avant que les étudiants obtiennent leur diplôme est un moyen puissant d'élargir leur éducation pendant qu'ils sont ici."

Les opérations se dérouleront au cours des deux prochains mois, sous réserve de la charge de travail et de la disponibilité des équipages à bord de l'ISS. L'activation de CLINGERS sera diffusée en direct sur le site du SERC pendant l'exploitation, invitant la communauté USC à partager cette expérience sans précédent.

Publié le 2 juin 2023

Dernière mise à jour le 5 juin 2023