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DARPA和NASA接連研發太空機器人,為給衛星「治病」和「加油」


- 2018年6月15日23時26分
- 科學文摘 / 玩物主義

玩物主義

大家還記得那張足以引發密恐症的太空垃圾圖吧,壽終正寢的衛星們就是很多個小白點的貢獻者。要知道衛星是有壽命的,到了一定年齡就得退役,原因要麼是發生了故障要麼是耗盡材料。

衛星不像你的座駕,壞了可以修,沒油了可以加,所以一旦發生這種情況,它們就只能淪為太空垃圾。

目前地球同步軌道上有 400 多個地球同步衛星正在運行,都在距離地面高度達到 36,000 公里的軌道上運轉著,它們是全球通信的主力軍,而且價值不菲,高達數十億美元。要是動不動就報廢一個,損失慘重不說,還污染了太空環境。怎麼辦呢?


NASA 和 DARPA(美國國防部先進研究項目局)都想到了一個辦法,科學家們盯上了無所不能的機器人。他們想研發可以維修衛星並為衛星補給燃料的機器人。

2016 年,DARPA 就決定研發一個機器人維修車輛(RSV), RSV 被發射升空之後,將在地球同步軌道上處於待機狀態,就像個家庭醫生一樣,一旦地球同步軌道上有衛星需要修理,它就會過去幫忙。比如,一顆地球同步衛星未能展開其太陽能電池板,再比如衛星進入了錯誤的軌道。

RSV 長的也挺喜感,就像一個長著機器人手臂,全身布滿各種插座的衛星。它沒事兒就在有故障的衛星身邊轉悠,收集圖像和三維數據,再把數據傳輸到地面控制中心,供控制人員使用計算機模擬出維修方案,然後通過實驗室排演,如果方案正確,控制人員再告知 RSV。

RSV 是怎麼維修衛星的呢?首先 RSV 要接近故障衛星,並且與之對接,對接後,地面操作人員詳細評估收到的最新數據,校正維修計劃,最終讓 RSV 修理衛星,或使用其發動機將衛星推送到正常軌道。

不僅 DARPA,NASA 也在研發衛星修理機器人。因為擔心「太空威脅」,美國也真是下了血本。12 月 6 日,NASA 與位於加州的蘿拉空間系統公司(SSL)簽訂一份價值 1.27 億美元的合同,研製可為在軌運行衛星提供燃料的新型 Restore-L 太空飛行器。

Restore-L 太空飛行器就像一個移動加油站,能夠對在軌運行衛星進行燃料加注,以延長在軌衛星壽命。建造太空飛行器的任務將由 SSL 公司完成,預計花費 3-5 年。建造完成後,SSL 公司還要承擔相關測試、發射與運行控制任務。


DARPA和NASA接連研發太空機器人,為給衛星「治病」和「加油」圖片


NASA 計劃最早於 2020 年發射 Restore-L 太空飛行器,發射成功後將迎來其首個用戶,它是 1999 年發射升空的美國「陸地衛星-7」(Landsat-7)地球觀測衛星。屆時,Restore-L 太空飛行器將與「陸地衛星-7」自主交會、對接,並用機械臂實現目標燃料加注與目標重定位。

Restore-L 太空飛行器一個很厲害的技能是為那些沒有專門設計成可在太空打開燃料箱的衛星補給燃料。除此之外,還要給即將或者已經耗盡燃料的健康衛星補給燃料,來延長它們的壽命。

NASA 認為,在提供在軌燃料補給的同時,Restore-L 還有潛力實現在軌維修、太空飛行器組裝和軌道碎片清除,看來這是個技能滿滿的機器人!


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