Wie ist drucklose Fracht auf der ISS sinnvoll?

Das drucklose Volumen wird verwendet, um Nutzlasten zu liefern, die extern auf der Internationalen Raumstation (ISS) verwendet werden, dh externe Fracht . Es enthält auch die beiden Solarmodule von Dragon und etwa 14 Kubikmeter stehen für andere drucklose Fracht zur Verfügung, oder 34 Kubikmeter mit verlängertem Kofferraum.

Ein solches Beispiel für drucklose Fracht war der RapidScat, der an Bord der Dragon SpX-4 an die Station geliefert und von Dextre (Special Purpose Dexterous Manipulator) auf Canadarm2 auf der External Payloads Facility (CEPF) des Columbus-Moduls installiert wurde . Hier ist RapidScat in Aktion, gesehen von einer der externen ISS -Kameras :

Die gesamte Installation von RapidScat, zusammen mit einigen zusätzlichen Informationen über das drucklose Volumen von Dragon, wird im Artikel Dragon SpX-4 Mission Updates Spaceflight101 ausführlich beschrieben . Dieselbe Quelle hat auch einen ausführlichen Artikel über RapidScat . Wikipedia über das Dragon-Raumschiff fügt hinzu, dass der erste Dragon, der drucklose Fracht zur ISS lieferte, die SpaceX CRS-2-Mission war, die zwei Heat Rejection Subsystem Grapple Fixtures (HRSGFs) lieferte.

NASASpaceFlight beschreibt elegant und prägnant die Fähigkeiten dieses Drachen mit:

CRS-2 wird die Verwendung des Dragon's Trunk-Abschnitts zum ersten Mal verwenden, der in der Lage ist, drucklose Fracht zu liefern, bevor die Nutzlast nach dem Anlegen durch die Roboteranlagen der ISS entfernt wird.

Das einzige andere Frachtlieferfahrzeug zur ISS, das derzeit auch drucklose Fracht liefern kann, ist das H-II Transfer Vehicle (HTV) von JAXA mit einer drucklosen Nutzlastmasse von 1.500 kg.

Es gibt viele Nutzlasten, die groß sind und zur Station transportiert werden müssen. Dinge, die das Shuttle früher geliefert hat.

Wenn Sie sie unter Druck tragen, müssten sie so dimensioniert sein, dass sie durch den CBM-Port passen, um aus dem Dragon herauszukommen, und dann durch eine der Luftschleusen (Quest oder russische Seite), um aus der Station herauszukommen.

Das Shuttle ließ einige große Line Replaceable Units (LRU) als Ersatzteile am Fachwerk zurück. Sollte dieser Vorrat erschöpft sein, könnte Dragon weitere starten.

Der CanadaArm kann hineingreifen und die Nutzlasten greifen und sie nach Bedarf bewegen.

Ich glaube, du siehst es rückwärts. Es ist nicht „wie ist drucklose Ladung nützlich?“; es ist "wie ist es nützlich, Fracht unter Druck zu setzen, die nicht unter Druck gesetzt werden muss?" Es ist "was kann ich zur ISS transportieren, das nicht die ganze Zeit auf atmosphärischem Druck gehalten werden muss, mit all den Platz- und logistischen Anforderungen, die dies hinzufügt?"

Alles, was nicht in den bewohnbaren Bereich der Station gezwängt werden muss , kann während des Starts einfach drucklos gehalten und mit dem CanadaArm extern vom Versorgungsschiff entfernt werden, was großartig ist!

Dies ist ziemlich reduziert auf Technologie, die langfristig außerhalb der Station leben wird, da Sie sie sonst sowieso in eine Luftschleuse stopfen müssten, um sie hineinzubekommen.

Stellen Sie sich als Analogie vor, Sie nehmen einen Flug von New York nach Los Angeles. Da Sie im Voraus wissen, dass das Essen im Flugzeug, falls vorhanden, Müll sein wird (schön gesagt), kaufen Sie etwas Essen, das Sie auf den Flug mitnehmen können. Wenn Sie ein paar Stunden an dem Flug teilnehmen, bemerken Sie, dass Ihre Tüte Kartoffelchips kurz vor dem Explodieren zu stehen scheint, aber Ihr leckeres Sandwich bleibt ungefähr so ​​​​wie Sie es auf Meereshöhe gekauft haben.

Sowohl Ihr Sandwich als auch Ihre Tüte Kartoffelchips sind in diesem Sinne „drucklose Fracht“ (aber siehe unten). In Bezug auf Ihr Sandwich ist es immer noch essbar, da der Druckabfall von etwa 1/3 nicht annähernd genug ist, um es ungenießbar zu machen. Ihre Tüte Chips ist immer noch essbar, weil die Tüte versiegelt war.

Um auf das vorliegende Problem zurückzukommen: Alles, was den Druckabfall von einer Atmosphäre auf Vakuum bewältigen kann, ist "drucklose Fracht". Einige Artikel sind gegen Vakuum versiegelt, daher ist es in Ordnung, diese Artikel einem Vakuum auszusetzen. Andere Gegenstände nehmen Druckänderungen nicht wahr, also ist es wieder in Ordnung, diese Gegenstände einem Vakuum auszusetzen.

Dinge, die diesen Druckabfall von einer Atmosphäre auf Null nicht annähernd bewältigen können, sind "unter Druck stehende Fracht". Dieses Zeug erfordert eine besondere Behandlung.

Beispielsweise benötigen die Passagiere in einem modernen Verkehrsflugzeug eine spezielle Behandlung. Der Druck in der Kabine eines solchen Flugzeugs ist nicht Umgebungsdruck. Der Druck in einem Flugzeug, das von New York nach Los Angeles fliegt, ist stattdessen eine künstlich aufrechterhaltene Umgebung. Der Druck in der Höhe, in der dieses Flugzeug fliegt, ist extrem niedrig. Wenn Sie diesem niedrigen Druck ausgesetzt wären, würden Sie in kurzer Zeit sterben. Sogar Völker, die Generationen der Akklimatisierung hinter sich haben, würden sterben, wenn sie diesem Druck ausgesetzt würden. Der Passagierbereich eines modernen Verkehrsflugzeugs ist ein unter Druck stehender Frachtraum.