Anonim

Lytt til lekkasjer ombord på den internasjonale romstasjonen med ultralyd

Rom

David Szondy

4. juli 2013

3 bilder

Ultralydsensorer kan bidra til å oppdage luftlekkasjer på ISS (Foto: NASA)

I rommet kan ingen høre deg skrike, men du kan høre en luftlekkasje. I gamle science fiction-filmer viser luftlekkasjer på romskip og stasjoner seg som praktiske hull for å slå en lapp på, men på den komplekse internasjonale romstasjonen (ISS) er det ikke så enkelt. NASA jobber med et nytt system for å oppdage ultralydsstøy av en luftlekkasje raskt før det blir en farlig rase mot tiden.

I 2004 ble det oppdaget en dråpe i lufttrykkstrykk ombord på ISS, noe som indikerer en lekkasje. To astronauter tok tre uker for å finne den ved hjelp av en håndholdt ultralydssonde for å spore den høyfrekvente skriket av rømmende luft, som til slutt ble identifisert som en defekt kabel i en porthole. Hvis dette ikke hadde virket, ville alternativet ha vært å forsegle stasjonsmodulen etter modulen til lekkasjen ble isolert, med all innsats og tap av oppdragstid som innebærer.

Mannskapet var heldig. Et større hull ville ha drastisk redusert sjansene for å finne det før astronautene ble møtt med valget om å forsegle en stasjonsseksjon eller trekke seg tilbake til Soyuz-kapselen som ble holdt ombord som livbåt. Med dette i bakhodet, er et alternativ søkt av NASA.

Kanadisk romfartsmyndighets astronaut Chris Hadfield installerer USBT-sensorer i Destiny-laboratoriet til ISS (Photo: NASA)

Problemet er at ISS er et veldig støyende sted fullt av fans, pumper, løpende gasser og væsker, humming electronics, og alle de andre lydene som er forbundet med folk som lever i en rekke blikbokser. Den vanlige prosedyren er at et trykkfall fører til en alarm, og astronautene begynner å jakte på årsaken, noe som kan være hull i hull eller utstyrssvikt. Selv med en ultralyd lytteapparat, er det en treg prosess å jakte på en lekkasje ved at utstyr eller strukturelle komponenter kan dekke lekkasjen. På toppen av alt, hjelper det ikke til at stasjonen lekker uansett, uansett hvor godt den er forseglet.

Eric Madaras, en luftfartsteknolog ved NASAs Langley Research Center, er hovedforsker for Ultrasonic Background Noise Test (UBNT), og han leder et team som arbeider på en ny måte for å fastslå luftlekkasjer raskt.

"Hvis det oppstår en lekkasje, er det en av de tingene du ikke har mye tid på, " sier Madaras. "Disse gutta kan alltid sitte i Soyuz kapsel og lukke døren og gå hjem. De har den muligheten. Men ingen vil bare forlate skipet, så det er alltid dette ønske om å håndtere det. "

Eric Madaras har en av Distributed Impact Detection System-enhetene (Foto: NASA)

UBNT-tilnærmingen er ikke bare å jakte på en lekkasje, men å håndtere alle de andre høyfrekvente lydene i ISS som en del av utviklingen av et automatisert lekkasjesystem. Dette vil innebære å installere 14 distribuerte støtdetekteringssystemer (DIDS) på innsiden av trykkskrogene i Destiny og Tranquility-modulene på stasjonen. Hver DIDS har fire trykkfølsomme transducere, som fungerer som pickupspoler på en elektrisk gitar. Dette vil tillate systemet å lytte til lekkasjen gjennom selve skroget, og signalene til de forskjellige enhetene kan bidra til å triangulere på lekkasjen.

Men den smarte delen er at Madaras ønsker å identifisere og karakterisere rutinemessige bakgrunnslyder, så det vil være mulig å filtrere dem ut når en lekkasje oppstår. "En måte å se på det er å tenke på en cocktailfest, " sier han. "Det er noen ganger veldig vanskelig å høre folk, selv i nærheten av deg, på grunn av alle bakgrunnslydene. Det er det samme fenomenet som dette har å gjøre med. Hvordan får du det oppryddet slik at du kan høre spesifikt typen støy - signalet - som du leter etter? "

Formålet med systemet ville være å gi astronautene mer tid til å finne og reparere lekkasjer før så mye luft går tapt at de eneste alternativene forlater stasjonen eller forsegler en modul. "Ideen om å gi dem mer tid, prøver å hjelpe dem ut og få den delen gjort så de kan komme til lekkasjen, og nå har de verktøy for å fikse lekkasjen, " sier madaras. "Det, for meg, ville være en god avtale. "

Kilde: NASA

Kanadisk romfartsmyndighets astronaut Chris Hadfield installerer USBT-sensorer i Destiny-laboratoriet til ISS (Photo: NASA)

Eric Madaras har en av Distributed Impact Detection System-enhetene (Foto: NASA)

Ultralydsensorer kan bidra til å oppdage luftlekkasjer på ISS (Foto: NASA)

Anbefalt Redaksjonens