Роботи Canadarm наступного покоління будуть ремонтувати і заправляти супутників на навколоземній орбіті
Американська програма космічних Шатлів була згорнута вже досить давно, а космічні кораблі цієї програми зайняли місця музейних експонатів. Тим не менш, деякі розроблені і використані в цій програмі технології використовуються і продовжують розвиватися далі. Однією з таких технологій є створений канадцями робот-маніпулятор Canadarm, який відправився в перший раз в космос на борту Шатла в 1981 році. Наступник цього робота, маніпулятором Canadarm 2, працює і донині на борту Міжнародної космічної станції (МКС), допомагаючи астронавтам під час виходу у відкритий космос, і беручи участь у процедурах стикування зі станцією автоматичних вантажних кораблів. А в даний час Канадське космічне агентство закінчує розробку маніпулятора наступного покоління Next Generation Canadarm (NGC). Більш гнучкий і більш компактний, ніж його попередник, маніпулятор NGC розроблений спеціально для виконання складних операцій з ремонту і дозаправлення супутників паливом прямо на навколоземній орбіті.
Проект NGC є не тільки оновленням технологій роботизованих маніпуляторів, він є її значним розширенням. До складу нового комплексу входять підсистеми і компоненти, які дозволять з допомогою маніпулятора виробляти автоматичні процедури по підводу, стикуванні, обслуговування і расстыковке космічних апаратів та проведення їх ремонту з дозаправкою у відкритому космосі. Все це реалізується канадцями у вигляді п'яти основних компонентів, які в підсумку стануть однією єдиною системою.
Маніпулятор Next-Generation Large Canadarm, створений фахівцями компанії MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd, є більш компактним варіантом маніпулятора Canadarm 2. який складається з п'яти секцій і має довжину 15 метрів. Маніпулятор має шість ступенів свободи, сучасне апаратне забезпечення і високоінтелектуальну систему управління, що дозволяє з його допомогою виконувати ряд інших операцій, від стикування великого вантажного космічного корабля, до ювелірних дій, потрібних при ремонті космічних апаратів. Маніпулятор має телескопічну конструкцію і в складеному стані займає об'єм не менше п'яти кубічних метрів, що дозволить його встановлювати на невеликих космічних кораблях класу Orion, які розробляються в даний час.
По конструкції другий маніпулятор серії NGC, Next-Generation Small Canadarm, є 2.5-метровим варіантом маніпулятора Dextre, маніпулятора, також використовується на борту МКС в даний час, працюючого самостійно або спільно з великим маніпулятором Canadarm 2. Призначенням малого маніпулятора NGC є робота з наборами спеціалізованих інструментів, призначених для ремонту супутників, з допомогою яких можна буде міняти вузли і компоненти космічних апаратів, видаляти захисні покриття і теплоізоляцію, різати і оголяти дроти, закривати, відкривати вентилі та клапани. При цьому, всі вищеописані дії можуть проводитися як в автоматичному режимі, так і людиною-оператором за допомогою дистанційного управління.
Третьою частиною розроблюваної системи є випробувальний стенд Proximity Operations. У конструкції цього стенду використані промислові робототехнічні автоматизовані системи, які служать для моделювання процедури зближення двох космічних кораблів, які здійснюють стиковку. Моделювання охоплює маневри підходу і зближення, включає реалістичне освітлення і кілька точок огляду за допомогою встановлених на моделях кораблів камер.
Частина системи, звана Semi-autonomous Docking System, розроблена для випробувань алгоритмів програмного забезпечення та апаратних засобів нових стикувальних вузлів і маніпуляторів. Стикування космічних апаратів успішно здійснювалися людьми вже протягом майже половини століття, але одна справа, коли в автоматичному режимі стикуються два нормально функціонуючих і керованих космічних корабля, а інша - коли в стикуванні бере участь несправний космічний апарат, який потребує ремонту, або апарат, повністю вичерпав запас палива в своїх баках.
Всі попередні чотири компоненти майбутньої системи працюють під єдиним управлінням, здійснюваним п'ятою частиною, системою NGC Missions Operations Station. Ця частина являє собою "центр управління польотом в мініатюрі", який керує кожним компонентом окремо, вирішуючи єдину для всіх складну задачу.