European Robotic Arm

MLM mit daran angebrachtem ERA (Computergrafik)

Der European Robotic Arm (ERA, englisch für Europäischer Roboterarm) ist ein von der ESA entworfener und in Europa gebauter Roboterarm, der vom russischen Segment der Internationalen Raumstation aus operieren soll.

Entwicklung

Die Entwicklung und der Bau des ERA wurden als internationales Projekt der ESA in Auftrag gegeben. Unter Leitung des niederländischen Hauptvertragspartners Dutch Space beteiligen sich mehrere europäische Unternehmen aus acht Ländern an dem Vorhaben. Grundgedanke ist es, den Wirkungsbereich des Canadarm2 zu erweitern, da dieser nicht in der Lage ist, sich am russischen Stationssegment fortzubewegen und somit nicht alle Bereiche der Station erreichen kann. Darüber hinaus sollte ein redundantes System für einen möglichen Ausfall des Canadarm2 geschaffen werden.

Weiterhin dient ERA der Erprobung und Erforschung einsatztauglicher Robotertechnik selbst, da er weitgehend selbständig arbeiten soll und das erste von der ESA entworfene System seiner Art darstellt. Die beiden anderen Roboterarme Canadarm2 und Strela hingegen werden überwiegend manuell gesteuert und bauen auf erfolgreichen Vorgängersystemen auf.

Start und Installation

Nach derzeitigem Planungsstand soll ERA zusammen mit dem russischen Multipurpose Laboratory Module (MLM), auch Nauka genannt, an Bord einer russischen Proton-M-Rakete vom Weltraumbahnhof Baikonur aus zur Raumstation gebracht werden. Der Start des zugeteilten Aufbaufluges 3R war ursprünglich für 2009 geplant, sollte dann 2014 erfolgen, verzögerte sich aber aufgrund mehrerer technischer Probleme immer wieder und ist nun für den Zeitraum von Dezember 2017^[veraltet] bis März 2018 vorgesehen.^[1]

Bereits im Sommer 2006 wurde ERA nach Russland geliefert, um die Integration am MLM vorzunehmen und die Funktion des Systems zu überprüfen. Das MLM wird nach der Installation an der ISS Ausgangsmodul für ERA sein und enthält neben mehreren Versorgungspunkten auch den Steuerstand, der es der Besatzung ermöglicht, den Roboterarm vom Inneren der ISS aus zu bedienen. Darüber hinaus wird es auch außerhalb der Station möglich sein, den Roboterarm während eines Außenbordeinsatzes zu steuern. Bei der Steuerung aus dem Stationsinneren, kurz als IVA-MMI bezeichnet (Intra Vehicular Activity-Man Machine Interface), wird ein Laptop verwendet, auf dem der bedienende Astronaut den Arm und dessen Umgebung beobachten kann. Bei der Kontrolle des Armes während eines Ausstiegs, dem EVA-MMI (Extra Vehicular Activity-Man Machine Interface), kommt ein speziell angepasstes Steuermodul zum Einsatz, das eigens zur Bedienung mit sperrigen Handschuhen der Raumanzüge ausgelegt ist.

Aufgaben

Nach dem Vorbild des bereits an der ISS installierten kanadischen Roboterarms Canadarm2 wird ERA in der Lage sein, von verschiedenen Versorgungspunkten des russischen Segmentes aus zu operieren. Dazu wird ERA sich ähnlich einer Spannerraupe anhand der sogenannten Power and Data Grapple Fixtures frei fortzubewegen. Einige der von ERA wahrgenommenen Tätigkeiten werden vollständig automatisch, also ohne die direkte Bedienung durch ein Mitglied der ISS-Besatzung, oder halbautomatisch ablaufen. Dies soll präzises Arbeiten sicherstellen und zusätzlich der Besatzung ermöglichen, anderen Tätigkeiten nachzugehen. Neben Inspektionsarbeiten und dem Transport von Experimenten wird ERA auch die Raumfahrer selbst zu ihren Einsatzorten bringen, was eine wesentlich schnellere Fortbewegung bei Außeneinsätzen ermöglicht.

Die Aufgaben des ERA beinhalten:

• Aussetzen und Wiedereinbringen von Experimenten in den freien Weltraum
• Inspektion und Videoüberwachung der Station
• Unterstützung während Außenbordeinsätzen
• Installation und Aufstellung von Solarpaneelen
• Ersatz und Reparatur von Solarpaneelen
• Handhabung externer Nutzlasten

Komponenten

• Zwei ca. 5 m lange, symmetrische Arm-Sektionen aus CFK (Gliedmaßen, engl. limbs)
• Zwei identische Greifer (engl. End Effectors (EE)) die auch Daten, Strom und mechanischen Antrieb auf Nutzlasten übertragen können
• Zwei Handgelenke mit je drei Verbindungsstellen
• Eine dem Ellbogen ähnliche Verbindung
• Einen zentralen Steuerungscomputer im Arm (engl. ERA Control Computer (ECC))
• Vier Kameras und dazugehörige Beleuchtungseinheiten (engl. Camera and Light Units (CLU))

Technische Daten

• Gesamtlänge: 11,3 m
• Operationsradius: 9,7 m
• Masse: 630 kg
• Maximale Nutzlast: 8 t
• Maximale Bewegungsgeschwindigkeit: 0,1 m/s
• Positionierungsgenauigkeit: 5 mm
• Energieverbrauch: 475 W im Durchschnitt, 800 W maximal
• Betriebsspannung: 120 V Gleichspannung

Weblinks

• Seite des Herstellers (englisch, niederländisch)
• ERA-Seite der ESA
• ESA-Bulletin Nr. 128 (PDF-Datei; 992 kB), November 2006
• EADS Astrium: Robotiksysteme für die Raumstation

Einzelnachweise