Робот-космический механик от Northrop — это новый способ продлить срок службы спутников.

Высоко над Землей новое поколение роботов, предназначенных для продления срока службы спутников, в самом прямом смысле этого слова заменяет своих предшественников.

На этой неделе космический аппарат MEV (Mission Extension Vehicle), созданный и эксплуатируемый компанией Northrop Grumman, отсоединился от спутника связи, принадлежащего австралийской фирме Optus. Более года аппарат MEV был прикреплен к задней части спутника Optus, удерживая его в нужном положении в космосе, чтобы он мог продолжить свою миссию.

Теперь космические аппараты, предназначенные для продления срока службы спутников, покидают орбиту, чтобы освободить место для замены. В июле четыре новых космических аппарата Northrop были запущены на ракете SpaceX Falcon 9. Один из них называется Mission Robotic Vehicle (MRV) — мощный спутник, оснащенный двумя передовыми роботизированными манипуляторами, разработанный DARPA, американской военной исследовательской организацией. Три других называются Mission Extension Pods (MEP) — более компактные и простые спутники, представляющие собой, по сути, модульные двигательные установки.

В настоящее время эти четыре космических аппарата направляются к целям на высоте около 27 000 миль над Землей. В 2027 году MRV с помощью своих роботизированных манипуляторов прикрепит один из модулей MEP к спутнику Optus, что должно обеспечить его удержание на орбите в течение многих лет.

Спутники, обеспечивающие связь или сканирующие планету с помощью различных датчиков, работают ограниченное время. Обычно они выходят из строя, когда у них заканчивается топливо для удержания в нужном месте, а не из-за отказа компьютеров и приемопередатчиков. Спутник Optus был запущен в 2009 году и рассчитан на 15-летний срок службы. Если все пойдет хорошо, спутник сможет летать — и приносить доход — еще шесть лет.

Теперь, благодаря снижению стоимости запусков и удешевлению космических компонентов, миссии по ремонту космических аппаратов становятся реальностью.

Цель состоит в том, чтобы «произошла смена парадигмы, в рамках которой мы сможем рассматривать космос как устойчивое направление, с более надежной архитектурой и инфраструктурной базой, где мы сможем осуществлять такие задачи, как ремонт космических аппаратов, продление срока их службы или даже модернизация и техническое обслуживание спутников», — заявила директор по логистике и обслуживанию компании Northrop Кэсси Вонг.

В настоящее время на орбите находятся два многоцелевых спутника (MEV), запущенных в 2019 и 2020 годах, которые продлили срок службы на 10 лет для трех заказчиков, включая два разных космических аппарата Intelsat и спутник Optus. MEV-1 будет ожидать на резервной орбите следующего заказчика, а MEV-2 в настоящее время пристыкован к своему заказчику Intelsat до 2030 года.

Роботизированный космический аппарат для выполнения миссий (Mission Robotic Vehicle, MRV) представляет собой эволюцию бизнес-модели. Операторы спутников покупают и владеют роботизированными модулями, которые постоянно прикреплены к их космическим аппаратам. Это позволяет MRV обслуживать большее количество аппаратов, что делает предложение более дешевым.

Для реализации этого проекта требуются серьёзные технологические возможности. Транспортные средства должны автономно приближаться друг к другу и безопасно стыковаться, что является непростой задачей, учитывая, что оба движутся со скоростью в тысячи миль в час. МЭВ используют стыковочный зонд для подключения и удержания на соплах спутниковых двигателей. В свою очередь, МРТ-устройства должны будут аккуратно прикрепить МЭП с помощью своих роботизированных манипуляторов.

В отличие от большинства спутников, MRV спроектирован для дозаправки на орбите — отчасти это проверка концепции тех возможностей, которые понадобятся другим спутникам, если подобное обслуживание на орбите станет нормой. В настоящее время дополнительные затраты и вес таких модификаций удерживают операторов космических аппаратов от инвестиций в них.

Действительно, нынешняя тенденция в спутниковой энергетике заключается в запуске множества дешевых, по сути, заменяемых космических аппаратов на низких околоземных орбитах, как это делают Starlink и Amazon LEO. С другой стороны, космические аппараты продолжают увеличиваться в размерах, и на орбите находится множество дорогих, крупных спутников, которым могло бы пойти на пользу продление срока службы. Вонг надеется, что в будущем MRV возьмет на себя и другие задачи, добавляя новые компоненты к спутникам, а также корректируя их орбиты.

Вероятно, это будут и заказчики из оборонного сектора, учитывая количество дорогостоящих спутников, находящихся у компании на высоких орбитах, а также участие DARPA в разработке вооружения для MRV. Действительно, Космические силы США ранее характеризовали китайский космический аппарат для обслуживания с роботизированными манипуляторами как оружие, поскольку теоретически он мог бы захватить и повредить спутник соперника. Northrop заявляет, что ее аппараты ориентированы на выполнение задач по обслуживанию.

По словам Вонга, аппарат также можно использовать на низкой околоземной орбите, чтобы продлить срок службы ценных активов, находящихся там. Стартап Katalyst Space пытается осуществить аналогичную миссию по продлению срока службы космического телескопа НАСА после того, как в прошлом месяце из-за неисправностей его аппарат упал. Компания разработала решение проблемы и надеется завершить миссию.

Источник: techcrunch.com