ميكانيكي الفضاء الآلي من نورثروب يحصل أخيراً على ترقية، يترك وظيفته القديمة لأشياء أكبر

عالياً فوق الأرض، جيل جديد من الروبوتات المصممة لإبقاء الأقمار الصناعية تعمل لفترة أطول يحل محل سابقه - حرفياً.

هذا الأسبوع، مركبة فضائية بنتها وتشغلها شركة نورثروب غرومان تسمى مركبة تمديد المهمة (MEV) انفصلت عن قمر اتصالات تديره الشركة الأسترالية أوبتوس. لأكثر من عام، كانت مركبة MEV ملتصقة بمؤخرة قمر أوبتوس، مما يبقيه في المكان الصحيح في الفضاء لمواصلة مهمته. الآن، مركبة تمديد عمر القمر تغادر لإفساح المجال لبديلها.

في يوليو، أُطلقت أربع مركبات فضائية جديدة من نورثروب إلى المدار على صاروخ فالكون 9 من سبيس إكس. واحدة تسمى مركبة المهمة الروبوتية (MRV)، وهي قمر صناعي قوي مزود بذراعين آليين متقدمين طورتهما داربا، منظمة الأبحاث العسكرية الأمريكية. الثلاث الأخرى تسمى وحدات تمديد المهمة (MEPs)، وهي أقمار أصغر وأبسط، وهي في الأساس أنظمة دفع معيارية. تلك المركبات الأربع تتجه حالياً إلى أهداف على بعد حوالي 27,000 ميل فوق الأرض. في عام 2027، ستستخدم MRV أذرعها الآلية لربط إحدى وحدات MEP بقمر أوبتوس، مما سيبقيه في المدار لسنوات قادمة.

الأقمار الصناعية التي توفر الاتصالات أو تمسح الكوكب بأجهزة استشعار مختلفة تدوم فقط لفترة محدودة. عادةً تفشل عندما ينفد وقودها للبقاء في المكان الصحيح، وليس لأن أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الإرسال والاستقبال تتوقف عن العمل. أُطلق قمر أوبتوس في عام 2009 وصُمم لعمر افتراضي يبلغ 15 عاماً. إذا سارت الأمور بشكل جيد مع MEV، يمكن للقمر أن يطير - ويحقق إيرادات - لمدة ست سنوات إضافية.

الآن، انخفاض تكاليف الإطلاق وانخفاض تكلفة المكونات الفضائية يجعلان مهام إصلاح المركبات الفضائية حقيقة واقعة. الهدف هو 'تحول نموذجي حيث يمكننا رؤية الفضاء كمستدام، مع بنية تحتية أكثر مرونة وقاعدة بنية تحتية حيث يمكننا القيام بأشياء مثل إصلاح المركبات الفضائية، تمديد العمر، أو حتى ترقية وصيانة الأقمار الصناعية'، وفقاً لمديرة الخدمات اللوجستية والصيانة في نورثروب، كاسي وونغ.

هناك مركبتان من نوع MEV في المدار حالياً، أُطلقتا في 2019 و2020، وقد وفرتا 10 سنوات من تمديد العمر لثلاثة عملاء، بما في ذلك مركبتين مختلفتين من إنتل سات وقمر أوبتوس. ستنتظر MEV-1 في مدار انتظار لعميل آخر، بينما MEV-2 ملتصقة حالياً بعميلها إنتل سات حتى عام 2030.

مركبة المهمة الروبوتية، أو MRV، تمثل تطوراً في نموذج العمل. مشغلو الأقمار الصناعية يشترون ويمتلكون وحدات MEP، التي تُلصق بشكل دائم بمركباتهم الفضائية. هذا يحرر MRV لخدمة المزيد من المركبات، مما يخلق عرضاً أرخص.

العرض يتطلب مهارات تقنية جادة. تحتاج المركبات إلى الاقتراب من بعضها البعض والالتحام بأمان بشكل مستقل، وهي ليست مهمة بسيطة عندما يتحرك كلاهما بسرعات تصل إلى آلاف الأميال في الساعة. تستخدم مركبات MEV مسبار التحام للإمساك بفوهات دفع الأقمار الصناعية. بينما ستحتاج مركبات MRV إلى ربط وحدات MEP بعناية باستخدام أذرعها الآلية.

على عكس معظم الأقمار الصناعية، صُممت MRV لتُعاد تعبئتها بالوقود في المدار - جزئياً، كإثبات للمفهوم لنوع القدرات التي ستحتاجها الأقمار الأخرى إذا أصبح هذا النوع من الخدمة في المدار هو القاعدة. حالياً، التكلفة الإضافية والوزن الإضافي لمثل هذه التعديلات يبقي مشغلي المركبات الفضائية من الاستثمار فيها.

في الواقع، الاتجاه الحالي في الأقمار الصناعية هو إطلاق الكثير من المركبات الرخيصة القابلة للاستبدال في مدارات منخفضة، كما تفعل ستارلينك وليو أمازون. من ناحية أخرى، تستمر المركبات الفضائية في التضخم، وهناك الكثير من الأقمار الكبيرة باهظة الثمن في المدار التي يمكن أن تستفيد من تمديد العمر. تأمل وونغ أن تتولى MRV مهام أخرى في المستقبل، مثل إضافة مكونات جديدة للأقمار الصناعية بالإضافة إلى تعديل مداراتها.

من المرجح أن يشمل ذلك عملاء دفاعيين، نظراً لعدد الأقمار باهظة الثمن التي يمتلكها في المدارات العليا، ومشاركة داربا في تطوير أذرع MRV. في الواقع، وصفت قوة الفضاء الأمريكية سابقاً