DISPOSITIVO DE CAPTURA INFLABLE.

Dispositivo de captura (10) para capturar al menos un cuerpo en vuelo libre (12) en el espacio,

el cual puede ser instalado a bordo de un artefacto espacial, comprendiendo dicho dispositivo de captura:

- un cuerpo primario inflable (14),

- un volumen de captura (15) el cual está al menos parcialmente limitado por el cuerpo primario inflable (14),

- una embocadura de entrada (15A) la cual interactúa con el volumen de captura (15) y la cual está dispuesta de tal manera que permita que el cuerpo en vuelo libre (12), sea capturado, para pasar por él, posibilitando que el volumen de captura (15) reciba dicho cuerpo (12),

- una embocadura de salida (15C), la cual está dispuesta para que dicho cuerpo en vuelo libre (12) pueda pasar a través de ella, para que dicho cuerpo sea recibido dentro de un volumen de almacenamiento (16), el cual comunica con dicha embocadura de salida (15C),

estando dicho dispositivo de captura caracterizado porque comprende un medio de empuje (22) para empujar el cuerpo en vuelo libre (12), para que dicho cuerpo pase a través de la embocadura de salida (15C)

Dispositivo de captura inflable.

La presente invención se refiere, en general, al campo técnico de las aplicaciones espaciales y, más concretamente, a un dispositivo de captura de cuerpos en vuelo libre en el espacio, de acuerdo con lo definido en el preámbulo de la reivindicación 1.

Más en concreto, la invención se refiere a un dispositivo de captura que va a ser instalado a bordo de un artefacto espacial, como por ejemplo, un vehículo espacial, para capturar cuerpos en vuelo libre en el espacio.

Son conocidos los dispositivos de captura que utilizan estructuras mecánicas bastante complejas, como por ejemplo sistemas robóticos que comprenden unos brazos mecánicos controlados por un vehículo espacial, sobre los cuales están instalados.

Sin embargo, los dispositivos de la técnica conocidos presentan determinados inconvenientes.

En general, dichos dispositivos se caracterizan por tener una masa más bien grande, una envergadura volumétrica considerable y una gran complejidad. Esto es particularmente relevante en aplicaciones espaciales, en las cuales una masa mayor con respecto a la carga útil provoca un incremento considerable de los costes, y en las que el volumen disponible en el momento del lanzamiento representa, en términos generales, un parámetro esencial.

Un inconveniente adicional de los dispositivos de captura de la técnica conocida está relacionado con el hecho de que dichos dispositivos normalmente comprenden un gran número de dispositivos electromecánicos y de unidades electrónicas ultramodernas, lo cual incrementa la complejidad de la estructura y la gestión global del sistema, reduciendo por consiguiente su fiabilidad.

El documento US 4,195,804 divulga todas las características distintivas del preámbulo de la reivindicación 1.

Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo de captura que sea capaz de resolver los inconvenientes expuestos, con referencia a la técnica conocida.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de captura, de acuerdo con lo definido y caracterizado por la reivindicación adjunta 1, en su forma más general, y en las reivindicaciones dependientes, relativas a formas de realización concretas de dicho dispositivo.

Otro objetivo de la presente invención es un artefacto espacial de acuerdo con las reivindicaciones 12 y 13, concernientes a una forma de realización concreta de la misma.

La invención se comprenderá de manera más acabada a partir de la descripción detallada subsecuente en sus formas de realización, las cuales son ilustrativas y, por consiguiente, no limitativas, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de captura de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

- la fig. 2 muestra una vista en alzado frontal del dispositivo de captura de la fig. 1;

- las figs. 3 a 8 muestran vistas en sección frontal del dispositivo de captura de la fig. 1, en diferentes posiciones operativas, correspondientes a una secuencia de captura de un cuerpo en vuelo libre en el espacio;

- la fig. 9 muestra una vista en perspectiva en sección de una forma de realización adicional de un dispositivo de captura de acuerdo con la presente invención, en la que algunos elementos han sido omitidos; y

- la fig. 10 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de captura de la fig. 9, en la cual son visibles algunos elementos de dicho dispositivo, los cuales no se ilustran en la fig. 9.

En la descripción que sigue, los mismos o similares elementos incorporan las mismas referencias numerales en todas las figuras.

Inicialmente, con referencia a las figs. 1 y 2, un dispositivo de captura de acuerdo con una forma de realización de la presente invención se muestra genéricamente con la referencia numeral 10.

El dispositivo de captura 10 puede ser instalado a bordo de un artefacto espacial para capturar un cuerpo en estado libre genérico en el espacio.

Para un dispositivo del tipo indicado pueden, así mismo, preverse otros tipos de empleo, como por ejemplo la deflexión de la trayectoria de meteoritos u operaciones de operaciones de reintroducción de satélites fuera de servicio.

El artefacto espacial provisto de un dispositivo de captura a bordo 10 puede, por ejemplo, ser un vehículo espacial, como por ejemplo un satélite, un módulo espacial en órbita, una plataforma espacial en órbita, una lanzadera espacial, y similares.

De modo preferente, el artefacto espacial sobre el cual es instalado el dispositivo de captura 10, es un vehículo espacial adaptado para orbitar alrededor de un planeta, como por ejemplo un satélite.

En los ejemplos mostrados, el cuerpo en vuelo libre que va a ser capturado es un recipiente 12, para recoger muestras de material, las cuales son, por ejemplo, tomadas desde la superficie de un planeta y que pueden ser analizadas en un laboratorio. Sin embargo, el cuerpo en vuelo libre puede, así mismo, ser otro tipo de cuerpo u objeto en el espacio, como por ejemplo partes de artefactos espaciales abandonados, objetos o artefactos descargados por vehículos espaciales, etc.

El dispositivo de captura 10 comprende, de modo ventajoso, un cuerpo primario inflable 14, el cual está, de modo preferente, provisto de tal manera que comprenda una sola cámara inflable, la cual puede delimitar, al menos parcialmente, un volumen de captura 15 (fig. 3), para alojar el recipiente 12.

En las formas de realización mostradas en las figuras, el cuerpo primario 14 presenta una configuración esencialmente en forma de cesta. La cesta 14 comprende una embocadura de entrada 15A a través de la cual el recipiente 12 puede pasar, para que dicho recipiente pueda ser alojado dentro del volumen de captura 15.

La cesta 14 ofrece, de modo ventajoso, una configuración convergente, de preferencia una configuración sustancialmente frustocónica.

Más en concreto, en las formas de realización mostradas en las figuras, la cesta 14 converge de acuerdo con una dirección que discurre desde la embocadura de entrada 15A hasta una porción de fondo 15B de la cesta 14.

En las formas de realización ejemplares, la cesta en su disposición completamente inflada presenta una configuración frustocónica, la cual se caracteriza, de forma no limitativa, por un ángulo del cono, de modo aproximado, de 20º, un diámetro de la embocadura de entrada 15A de entre alrededor de 600 (mm) y alrededor de 1000 (mm) y una altura de entre alrededor de 1000 (mm) y alrededor de 1300 (mm).

De acuerdo con otras formas de realización de la presente invención, el cuerpo primario 14 puede, sin embargo, ofrecer una configuración diferente de la configuración de una cesta frustocónica, por ejemplo una configuración cilíndrica.

De modo preferente, la cesta 14 comprende una embocadura de salida 15C (fig. 3) la cual está situada opuesta a la embocadura de entrada 15C. Más concretamente, la embocadura de salida está situada en la porción de fondo 15B de la cesta 14.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, la embocadura de salida 15C puede comunicar con un volumen de almacenamiento 16, el cual puede alojar el recipiente 12, una vez que la fase de captura ha sido completada. De modo preferente, el volumen de almacenamiento 16 está definido por un espacio cerrado apropiado, el cual está situado, con respecto a la embocadura de salida 15C en el lado opuesto del volumen de captura 15.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, el dispositivo de captura 10 comprende unos medios de barrera, para atrapar el recipiente 12 dentro del volumen de captura 15, una vez que dicho recipiente ha pasado por la embocadura de entrada 15A de la cesta 14. En la práctica, los medios de barrera están dispuestos para obstruir, al menos en parte, la embocadura de entrada 15A, con el fin de impedir que el recipiente 12, después de quedar alojado dentro del volumen de captura 15, salga de la cesta por esta embocadura, por ejemplo, mediante la expulsión de una porción de la cesta 14.

De acuerdo con una forma de realización particularmente ventajosa, los medios de barrera comprenden una pluralidad de brazos inflables 18, los cuales pueden desplazarse desde una disposición de espera hasta una disposición operativa. En la disposición de espera, los brazos inflables están inflados y, de modo preferente,...

1. Dispositivo de captura (10) para capturar al menos un cuerpo en vuelo libre (12) en el espacio, el cual puede ser instalado a bordo de un artefacto espacial, comprendiendo dicho dispositivo de captura:

- un cuerpo primario inflable (14),

- un volumen de captura (15) el cual está al menos parcialmente limitado por el cuerpo primario inflable (14),

- una embocadura de entrada (15A) la cual interactúa con el volumen de captura (15) y la cual está dispuesta de tal manera que permita que el cuerpo en vuelo libre (12), sea capturado, para pasar por él, posibilitando que el volumen de captura (15) reciba dicho cuerpo (12),

- una embocadura de salida (15C), la cual está dispuesta para que dicho cuerpo en vuelo libre (12) pueda pasar a través de ella, para que dicho cuerpo sea recibido dentro de un volumen de almacenamiento (16), el cual comunica con dicha embocadura de salida (15C),

estando dicho dispositivo de captura caracterizado porque comprende un medio de empuje (22) para empujar el cuerpo en vuelo libre (12), para que dicho cuerpo pase a través de la embocadura de salida (15C).

2. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo primario inflable (14) presenta una configuración que converge a lo largo de una dirección que se extiende desde la embocadura de entrada (15A) hacia la embocadura de salida (15C).

3. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho cuerpo primario inflable (14) presenta una configuración sustancialmente frustocónica.

4. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye unos medios de barrera (18) para obstruir, al menos parcialmente, la embocadura de entrada (15A) del dispositivo de captura (10), con el fin de atrapar el cuerpo en vuelo libre (12) dentro del volumen de captura (15).

5. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que los medios de barrera comprenden una pluralidad de brazos inflables (18) los cuales pueden desplazarse de una disposición en espera, en la cual están desinflados y replegados sobre sí mismos, cada uno dispuesto en un asiento respectivo, hasta una disposición operativa, en la cual dichos brazos sobresalen desde el cuerpo primario inflable (14), con el fin de obstruir, al menos parcialmente, la embocadura de entrada (15A).

6. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende unos medios de barrera auxiliares, para incrementar la obstrucción de la embocadura de entrada (15A) con el fin de asegurar la captura del cuerpo en vuelo libre (12) dentro del volumen de captura (15), en el que los medios de barrera auxiliares comprenden una pluralidad de bandas de barrera (19), las cuales se extienden entre los brazos inflables (18), de acuerdo con una disposición en forma genérica de red o tela, cuando dichos brazos (18) están en su disposición operativa.

7. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que incluye un sistema de detección para delimitar una zona de detección, enviando el sistema de detección una señal para activar dichos medios de barrera (18), cuando dicho objeto en vuelo libre (12) se desplaza a través de dicha zona de detección.

8. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicho sistema de detección comprende una pluralidad de sensores (20), los cuales están montados detrás de los medios de barrera (18) con respecto a la dirección de entrada del cuerpo en vuelo libre (12) dentro del volumen de captura (15).

9. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el cuerpo primario inflable (14) comprende una pared que coopera con el volumen de captura (15), y en el que el dispositivo de captura (10) comprende unos elementos de guía inflables (24) dispuestos a lo largo de dicha pared del cuerpo primario inflable (14) estando los elementos de guía inflables (24) adaptados para delimitar una trayectoria (25) para guiar dicho cuerpo en vuelo libre (12) hacia la embocadura de salida (15C) de dicho dispositivo de captura (10).

10. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un sistema de rearme, para posibilitar un modo operativo de múltiples capturas del mismo dispositivo.

11. Dispositivo de captura (10) de acuerdo con la reivindicación 10, en cuanto dependa de la reivindicación 5, en el que el sistema de rearme comprende unos medios de reintegración (26) los cuales están dispuestos al menos dentro de dichos brazos inflables (18), siendo los medios de reintegración (26) capaces de contrarrestar la inflación de dichos brazos inflables (18).

12. Artefacto espacial que incluye un dispositivo de captura (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

13. Artefacto espacial de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el artefacto espacial es un vehículo espacial.