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Técnicos da NASA no Goddard Space Flight Center estão usando headsets de RA avançados e outras tecnologias para aprimorar o processo de montagem do Telescópio Espacial Roman. Este método permite o alinhamento preciso das peças, economizando tempo e reduzindo custos. A integração de RA, códigos QR e robótica não apenas agiliza a construção, mas também facilita a colaboração remota e melhora a precisão nas instalações. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
No NASANo Goddard Space Flight Center, a tecnologia AR e a robótica estão revolucionando a montagem do Telescópio Espacial Romano aumentando a precisão e a eficiência, levando a economias significativas de tempo e custos durante a construção.
- Ferramentas de realidade aumentada ajudaram os técnicos a melhorar precisão e economizar tempo em verificações de ajuste do Telescópio Espacial Romano que está sendo montado no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland.
- Em um caso, a manipulação de um modelo digital do sistema de propulsão de Roman na estrutura real do telescópio revelou que o design planejado não se encaixaria na fiação existente. A descoberta ajudou a evitar a necessidade de reconstruir quaisquer componentes.
- A equipe de P&D da Goddard que trabalha neste projeto de AR sugere que uma adoção mais ampla no futuro poderia economizar semanas de tempo de construção e centenas de milhares de dólares.
Nesta fotografia de 29 de fevereiro de 2024, no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, o sistema de propulsão do Telescópio Espacial Romano é posicionado por engenheiros e técnicos sob o ônibus da espaçonave. Os engenheiros usaram ferramentas de realidade aumentada para se preparar para a montagem. Crédito: NASA/Chris Gunn
Técnicas inovadoras de montagem de naves espaciais
Técnicos armados com equipamentos de medição avançados, fones de ouvido de realidade aumentada e códigos QR verificaram virtualmente o ajuste de algumas estruturas do Telescópio Espacial Romano antes de construí-las ou movê-las através das instalações do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
“Conseguimos colocar sensores, interfaces de montagem e outros hardwares de espaçonaves no espaço 3D com mais rapidez e precisão do que as técnicas anteriores”, disse Ron Glenn, engenheiro do Goddard da NASA. “Isso poderia ser um enorme benefício para o custo e cronograma de qualquer programa.”
A projeção de modelos digitais no mundo real permite que os técnicos alinhem as peças e procurem possíveis interferências entre elas. O heads-up display AR também permite o posicionamento preciso do hardware de voo para montagem com precisão de até milésimos de polegada.
Engenheiros usando fones de ouvido de realidade aumentada testam a colocação de um projeto de andaime antes de ser construído para garantir um ajuste preciso na maior sala limpa do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Crédito: NASA
Avanços em Realidade Aumentada para Naves Espaciais
Usando o programa de Pesquisa e Desenvolvimento Interno da NASA, Glenn disse que sua equipe continua encontrando novas maneiras de melhorar a forma como a NASA constrói naves espaciais com tecnologia de RA em um projeto que auxilia na construção de Roman na NASA Goddard.
Glenn disse que a equipe conseguiu muito mais do que pretendia provar originalmente. “O objetivo original do projeto era desenvolver soluções aprimoradas de montagem utilizando AR e descobrir se poderíamos eliminar o dispendioso tempo de fabricação”, disse ele. “Descobrimos que a equipe poderia fazer muito mais.”
Aumentando a eficiência com AR e robótica
Por exemplo, engenheiros usando um braço robótico para medições de precisão e escaneamento a laser 3D mapearam o complexo chicote elétrico de Roman e o volume dentro da estrutura da espaçonave.
“Manipulando o modelo virtual da montagem de propulsão de Roman naquela estrutura, encontramos locais onde ele interferia no chicote elétrico existente, disse o engenheiro da equipe Eric Brune. “Ajustar o conjunto de propulsão antes de construí-lo permitiu que a missão evitasse atrasos dispendiosos e demorados.”
O sistema de propulsão do Roman foi integrado com sucesso no início deste ano.
Considerando o tempo necessário para projetar, construir, mover, redesenhar e reconstruir, Brune acrescentou que o trabalho deles economizou muitos dias de trabalho de vários engenheiros e técnicos.
“Nós identificamos muitos benefícios adicionais para essas combinações de tecnologias”, disse o engenheiro da equipe Aaron Sanford. “Parceiros em outros locais podem colaborar diretamente através do ponto de vista dos técnicos. Usar códigos QR para armazenamento de metadados e transferência de documentos adiciona outra camada de eficiência, permitindo acesso rápido a informações relevantes na ponta dos seus dedos. Desenvolver técnicas de RA para engenharia reversa e estruturas avançadas abre muitas possibilidades, como treinamento e documentação.”
O Telescópio Espacial Romano é uma missão da NASA projetada para explorar a energia escura, exoplanetas e astrofísica infravermelha.
Equipado com um poderoso telescópio e instrumentos avançados, tem como objetivo desvendar mistérios do universo e ampliar nossa compreensão dos fenômenos cósmicos. Roman está programado para ser lançado em maio de 2027. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
Aplicações futuras e economia de custos
As tecnologias permitem que designs 3D de peças e montagens sejam compartilhados ou entregues virtualmente de locais remotos. Elas também permitem execuções a seco de estruturas móveis e instaladas, bem como ajudam a capturar medições precisas após as peças serem construídas para comparar com seus designs.
Adicionar um rastreador a laser de precisão à mistura também pode eliminar a necessidade de criar modelos físicos elaborados para garantir que os componentes sejam montados com precisão em posições e orientações precisas, disse Sanford. Até mesmo detalhes como se um técnico pode estender fisicamente um braço dentro de uma estrutura para girar um parafuso ou manipular uma peça podem ser resolvidos em realidade aumentada antes da construção.
Durante a construção, um engenheiro usando um headset pode referenciar informações vitais, como as especificações de torque para parafusos individuais, usando um gesto de mão. Na verdade, o engenheiro poderia conseguir isso sem ter que parar e encontrar as informações em outro dispositivo ou em documentos em papel.
No futuro, a equipe espera ajudar a integrar vários componentes, realizar inspeções e documentar a construção final. Sanford disse: “é uma mudança cultural. Leva tempo para adotar essas novas ferramentas.”
“Isso nos ajudará a produzir rapidamente naves espaciais e instrumentos, economizando semanas e potencialmente centenas de milhares de dólares”, disse Glenn. “Isso nos permite retornar recursos à agência para desenvolver novas missões.”
Este projeto faz parte do portfólio do Center Innovation Fund da NASA para o ano fiscal de 2024 em Goddard. O Fundo de Inovação do Centro, no âmbito da agência Diretoria de Missão de Tecnologia Espacialestimula e incentiva a criatividade e a inovação nos centros da NASA, ao mesmo tempo em que atende às necessidades tecnológicas da NASA e da nação.
