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Prevenire un altro disastro dello Space Shuttle
Gli ingegneri della NASA hanno sviluppato un nuovo scanner wireless 3D per rilevare e misurare i danni ai pannelli termoisolanti della navetta spaziale, il tipo di danno che ha portato al 2003 Colombia disastro. Sia prima del lancio della navetta che dopo il suo ritorno, il dispositivo portatile può scansionare rapidamente la superficie di una piastrella, mapparla in 3-D e, se c'è una crepa o un'ammaccatura, calcolarne le dimensioni. I dati vengono trasmessi in modalità wireless a un laptop in loco dove gli ingegneri possono valutare il danno in modo più accurato ed efficiente di quanto fosse possibile in precedenza e determinare se le piastrelle interessate devono essere sostituite o riparate.
Ispezione piastrelle: Gli ingegneri della NASA stanno utilizzando uno scanner wireless 3D per ispezionare le tessere sullo space shuttle alla ricerca di imperfezioni. Lo scanner pesa circa due libbre e mezzo e misura sei per cinque per sette pollici. Crea una mappa di superficie 3D di un'area di nove pollici quadrati, che trasmette in modalità wireless a un laptop in loco. Lo scanner calcola le dimensioni di qualsiasi crepa o ammaccatura trova, in modo che gli ingegneri possano valutare in modo affidabile il danno e determinare come ripararlo.
Lo scanner è stato utilizzato per la prima volta per ispezionare la navetta spaziale Tentativo prima del suo lancio l'8 agosto 2007, dal Kennedy Space Center della NASA. Il lavoro più lungo, più grande e più noioso degli ingegneri è l'ispezione del sistema di protezione termica prima, durante e dopo una missione, afferma Joe Lavelle, ingegnere senior presso Centro di ricerca Ames della NASA e il responsabile del progetto. Ma per la sicurezza di chi è a bordo, dice, è anche una delle più importanti.
Attualmente, un ingegnere che trova un difetto su una piastrella, come una crepa o un'ammaccatura, deve misurarlo con un righello per stimare l'entità del danno. Per il prossimo futuro, gli ingegneri continueranno a eseguire controlli visivi, che rimangono più veloci rispetto al trascinamento dello scanner sull'intera superficie della navetta, ma lo scanner fornirà loro misurazioni estremamente precise di eventuali imperfezioni, in modo che possano decidere meglio se una piastrella ha bisogno da sostituire o semplicemente riparare.
Lo scanner pesa circa due libbre e mezzo ed ha le dimensioni di una torcia per impieghi gravosi, il che lo rende abbastanza piccolo e leggero da poter essere portato in giro da un ingegnere durante l'ispezione. È anche wireless e quindi non ha cavi ingombranti. Quando un ingegnere nota una piastrella danneggiata, posiziona lo scanner su di essa e con la semplice pressione di un pulsante produce una scansione 3D di un'area quadrata di nove pollici e calcola anche le dimensioni (lunghezza, larghezza, area e volume). del difetto.
La mappa della superficie 3D risultante viene trasmessa in modalità wireless a un laptop in loco in modo che gli ingegneri possano rivedere immediatamente i dati. La velocità dello scanner consente di risparmiare tempo e la sua precisione rende le misurazioni più affidabili, afferma Lavelle. Sostituire e riparare le piastrelle è una funzione vitale nella manutenzione di un'astronave perché devi avere un sistema di protezione termica che abbia integrità. Altrimenti, avrai grossi problemi, come gli incidenti che abbiamo avuto noi, dice.
Il sistema di protezione termica della navetta spaziale è una combinazione di Reinforced Carbon-Carbon (RCC) sul bordo d'attacco dell'ala, coperte termiche sulla fusoliera e piastrelle di protezione termica che coprono la parte inferiore del veicolo e il cappuccio del naso. Questo sistema protegge il veicolo spaziale e i suoi occupanti umani dal calore estremo del rientro nell'atmosfera terrestre. Senza l'RCC, le coperte e le piastrelle che coprono la navetta (la navetta spaziale Endeavour ha più di 24.000 piastrelle), l'integrità strutturale del telaio in alluminio della navetta sarebbe compromessa. Nel 2003, il mondo ha assistito a un disastro devastante dopo l'RCC sull'ala del porto (sinistra) della navetta spaziale Colombia è stato danneggiato durante il lancio. Il danno non è stato rilevato e la navetta, rimasta con uno scudo resistente al calore compromesso, ha perso l'integrità strutturale e si è rotta durante il rientro.
Gli ingegneri della NASA hanno utilizzato sei scanner 3D per le ispezioni pre-lancio di Tentativo e pianifica di usarli di nuovo quando la navetta tornerà. Li useranno anche per la manutenzione a terra di altri veicoli spaziali. Il prossimo passo per il nuovo scanner, afferma Lavelle, è riprogettarlo in modo che i suoi componenti possano resistere alle operazioni nello spazio e gli astronauti possano usarlo per ispezionare lo space shuttle durante le missioni. Lavelle afferma anche che ci sono molte aziende, che rifiuta di identificare, interessate allo scanner 3D.
Oltre a ispezionare la navetta spaziale, lo scanner viene utilizzato per valutare i materiali di protezione termica per un nuovo veicolo di esplorazione dell'equipaggio che la NASA sta sviluppando. Gli ingegneri utilizzano lo scanner 3D per misurare i materiali sia prima che dopo che sono stati testati in ambienti estremi; la differenza tra le due misurazioni indica quanto bene si è comportato il materiale. I rover planetari potrebbero anche utilizzare lo scanner per mappare lo spazio intorno a loro in 3D, aiutandoli a evitare collisioni e manovre migliori in ambienti sconosciuti.