وحدة المناورة المأهولة

This article includes a list of general references, but it lacks sufficient corresponding inline citations. Please help to improve this article by introducing more precise citations. (February 2011) (Learn how and when to remove this message)

وحدة المناورة المأهولة ( MMU ) هي وحدة دفع لرواد الفضاء استخدمتها وكالة ناسا في ثلاث بعثات مكوكية فضائية في عام 1984. سمحت وحدة المناورة المأهولة لرواد الفضاء بأداء عمليات سير في الفضاء خارج المركبة دون ربط على مسافة من المكوك. تم استخدام وحدة المناورة المأهولة عمليًا لاستعادة زوج من أقمار الاتصالات المعيبة، Westar VI و Palapa B2 . بعد المهمة الثالثة، تم إيقاف استخدام الوحدة. تم إطلاق خليفة أصغر، وهو المساعدة المبسطة لإنقاذ EVA (SAFER)، لأول مرة في عام 1994، وهو مخصص للاستخدام في حالات الطوارئ فقط.

تميزت الوحدة بالتكرار للحماية من فشل الأنظمة الفردية. وقد تم تصميمها لتناسب حقيبة نظام دعم الحياة لوحدة التنقل خارج المركبة الفضائية (EMU) الخاصة بمكوك الفضاء. عند حملها إلى الفضاء، تم تخزين MMU في محطة دعم متصلة بجدار حاوية الحمولة بالقرب من فتحة غرفة الهواء. تم حمل وحدتي MMU في مهمة، مع تثبيت الوحدة الثانية مقابل الأولى على جدار حاوية الحمولة المقابلة. تم طي أذرع التحكم في MMU للتخزين. عندما يتراجع رائد فضاء إلى الوحدة ويثبت نظام دعم الحياة في مكانه، يتم نشر الأذرع.

للتكيف مع رواد الفضاء ذوي أطوال الأذرع المختلفة، يمكن تعديل أذرع التحكم على مدى يبلغ حوالي 13 سنتيمترًا. كانت وحدة MMU صغيرة بما يكفي للمناورة بسهولة حول الهياكل المعقدة وداخلها. مع حمولة الوقود الكاملة، بلغت كتلتها 148 كيلوغرامًا (326 رطلاً).

تم استخدام النيتروجين الغازي كوقود للوحدة MMU. احتوى خزانان من الألومنيوم مغلفان بمادة كيفلر على 5.9 كيلوغرام من النيتروجين لكل منهما، وهو ما يكفي من الوقود لمدة ست ساعات من النشاط خارج المركبة (EVA) اعتمادًا على كمية المناورة التي تم إجراؤها. كان خزانا الوقود مشحونين أوليًا على الأرض قبل المهمة مما يسمح بسرعة دلتا في تتراوح من 110 إلى 130 قدمًا في الثانية. يمكن إعادة شحن الخزانات في المدار إلى ما يعادل دلتا في بحد أدنى 72 قدمًا في الثانية. بالنسبة للكتلة الاسمية، كان التسارع الانتقالي 0.3 ± 0.05 قدم في الثانية ² وكان التسارع الدوراني 10.0 ± 3.0 درجة في الثانية ² . ^[1]

كان هناك 24 دافعًا للفوهات موضوعة في مواقع مختلفة على وحدة MMU. لتشغيل نظام الدفع، استخدم رائد الفضاء أطراف أصابعه للتحكم في وحدات التحكم اليدوية في طرفي ذراعي وحدة MMU. أنتجت وحدة التحكم اليمنى تسارعًا دورانيًا للانقلاب والانحدار والانحراف. أنتجت وحدة التحكم اليسرى تسارعًا انتقاليًا للتحرك للأمام والخلف، لأعلى ولأسفل، ولليسار ولليمين. أنتج تنسيق وحدتي التحكم حركات معقدة في الوحدة. بمجرد تحقيق الاتجاه المطلوب، يمكن لرائد الفضاء تشغيل وظيفة تثبيت الموقف التلقائي التي تحافظ على الموقف بالقصور الذاتي للوحدة أثناء الطيران. هذا حرر كلتا يديه للعمل.

في عام 1966، طورت القوات الجوية الأمريكية وحدة مناورة رواد الفضاء (AMU)، وهي حزمة صاروخية ذاتية الاحتواء تشبه إلى حد كبير وحدة MMU. كان من المقرر اختبارها أثناء مشروع جيميني على متن مركبة الفضاء جيميني 9A في 5 يونيو 1966. ومع ذلك، كان لا بد من إلغاء الاختبار لأن سيرنان، المتعب والحار، تعرق بغزارة لدرجة أن قناع خوذته أصبح ضبابيًا قبل أن يتمكن من الوصول إلى وحدة المناورة المركبة على ظهر المركبة الفضائية. لم يتعلم رواد الفضاء كيفية العمل أثناء الخروج خارج المركبة الفضائية دون تعب حتى مهمة جيميني 12 النهائية ، ولكن لم يتم حمل أي وحدة مناورة في تلك الرحلة. نظرًا لعدم وجود حاجة حقيقية لرحلة ذاتية الاحتواء لرواد الفضاء في برنامجي أبولو وسكاي لاب ، كان لزامًا على الفكرة الانتظار حتى ظهور برنامج مكوك الفضاء ، على الرغم من اختبار العديد من تصميمات أجهزة المناورة داخل سكاي لاب.

تم استخدام MMU في ثلاث بعثات مكوكية في عام 1984. تم اختبارها لأول مرة في 7 فبراير أثناء المهمة STS-41-B بواسطة رواد الفضاء بروس ماكاندليس الثاني وروبرت إل ستيوارت . بعد شهرين، أثناء المهمة STS-41-C ، حاول رواد الفضاء جيمس فان هوفتن وجورج نيلسون استخدام MMU لالتقاط قمر مهمة Solar Maximum وإحضاره إلى حاوية حمولة المركبة الفضائية للإصلاح والصيانة. كانت الخطة هي استخدام MMU بقيادة رائد فضاء للتعامل مع SMM باستخدام جهاز تثبيت دبوس المحور (TPAD) المثبت بين وحدات التحكم اليدوية لـ MMU، وإلغاء معدلات دورانه، والسماح للمكوك بإحضاره إلى حاوية حمولة المكوك للتخزين. فشلت ثلاث محاولات للتعامل مع القمر الصناعي باستخدام TPAD. لم تتمكن فكي TPAD من القفل على Solar Max بسبب وجود حلقة معدنية معوقة على القمر الصناعي غير مدرجة في المخططات الخاصة بالقمر الصناعي. أدى هذا إلى خطة مرتجلة كادت أن تنهي مهمة القمر الصناعي. وقد جعل الارتجال رائد فضاء MMU يستخدم يديه للإمساك بمجموعة شمسية من SMM وإبطال المعدلات بدفعة من محركات MMU. وبدلاً من ذلك، أدت هذه المحاولة إلى معدلات أعلى وفي محاور متعددة؛ كان القمر الصناعي يتدحرج خارج نطاق السيطرة ويفقد عمر البطارية بسرعة. قام مهندسو مركز التحكم في عمليات SMM بإغلاق جميع أنظمة SMM الفرعية غير الأساسية وبقليل من الحظ تمكنوا من استعادة SMM قبل دقائق من الفشل التام. ثم قام مهندسو الدعم الأرضي بتثبيت القمر الصناعي وإبطال معدلات دورانه لالتقاطه باستخدام الذراع الآلية للمركبة المدارية، نظام Shuttle Remote Manipulator System ( SRMS ). وقد ثبت أن هذه خطة أفضل بكثير. أدى عملهم الناجح إلى زيادة عمر القمر الصناعي.

كانت مهمة MMU الأخيرة هي STS-51-A ، التي حلقت في نوفمبر 1984. تم استخدام وحدة الدفع لاستعادة قمرين صناعيين للاتصالات، Westar VI و Palapa B2 ، لم يصلا إلى مداريهما الصحيح بسبب وحدات الدفع المعيبة. استولى رائدا الفضاء جوزيف ب. ألين وديل جاردنر على القمرين الصناعيين وأحضروهما إلى حاوية حمولة Orbiter للتخزين والعودة إلى الأرض.

بعد مراجعة السلامة التي أعقبت كارثة مكوك الفضاء تشالنجر ، حُكم على MMU بأنها محفوفة بالمخاطر للغاية للاستخدام الإضافي، وتبين أن العديد من الأنشطة المخطط لها لـ MMU يمكن القيام بها بشكل فعال باستخدام أذرع التلاعب أو EVAs التقليدية المربوطة. ^[2] كما توقفت ناسا عن استخدام المكوك لعقود الأقمار الصناعية التجارية، وتوقف الجيش عن استخدام المكوك، مما أدى إلى القضاء على الاستخدامات المحتملة الرئيسية. على الرغم من تصور MMU كمساعد طبيعي لبناء محطة الفضاء الدولية ، مع تقاعدها، طورت ناسا طرقًا مختلفة للسير في الفضاء المربوط.

تم تخزين وحدتي الطيران العاملتين MMU رقم 2 ورقم 3 بواسطة وكالة ناسا في غرفة نظيفة في شركة لوكهيد مارتن في دنفر حتى عام 1998. نقلت وكالة ناسا مقال الرحلة رقم 3 إلى المتحف الوطني للطيران والفضاء في عام 1998، والذي معلق الآن في القاعة فوق مكوك الفضاء ديسكفري في ملحق مركز أودفار-هازي . ^{[3] [4]} مقال الرحلة رقم 2 معروض في مركز الفضاء والصواريخ الأمريكي في هانتسفيل، ألاباما. اعتبارًا من عام 2017، يتم عرض وحدة MMU رقم 1 في منشأة نماذج المركبات الفضائية في مركز جونسون للفضاء.

• مركبة فضائية لشخص واحد
• SPK السوفييتي

 تتضمن هذه المقالة مواد من المجال العام من مواقع الويب أو وثائق الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء .

• "وحدة المناورة المأهولة التابعة لوكالة ناسا: دليل المستخدم" (PDF) . شركة مارتن مارييتا . مايو 1978.
• "تقييم وحدة المناورة المأهولة التابعة لوكالة ناسا" (PDF) . شركة ماكدونيل دوغلاس للملاحة الفضائية . 19 فبراير 1988.
• جوناثان مالوري (9 أكتوبر 2013). "بدلة فضاء تفاعلية". مؤرشف من الأصل في 9 أكتوبر 2013.
• "وحدة المكوك الفضائي". موسوعة أسترونوتيكا . 17 نوفمبر 2011. مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2009.
• "وحدة المناورة المأهولة (MMU)". لوكهيد مارتن . 28 مارس 2018.