Hoch über der Erde ersetzt eine neue Generation von Robotern, die Satelliten länger am Leben halten sollen, ihren Vorgänger – im wahrsten Sinne des Wortes.
Diese Woche hat ein von Northrop Grumman gebautes und betriebenes Raumschiff namens Mission Extension Vehicle (MEV) die Verbindung zu einem Kommunikationssatelliten der australischen Firma Optus getrennt. Mehr als ein Jahr lang klebte das MEV-Raumschiff am Heck des Optus-Satelliten, um ihn am richtigen Ort im Weltraum zu halten, damit er seine Mission fortsetzen konnte. Nun verlässt das Satelliten-Lebensverlängerungsraumschiff den Platz, um Platz für seinen Nachfolger zu machen.
Im Juli starteten vier neue Northrop-Raumschiffe an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete in die Umlaufbahn. Eines davon ist das Mission Robotic Vehicle (MRV), ein leistungsstarker Satellit, der mit zwei fortschrittlichen Roboterarmen ausgestattet ist, die von DARPA, der militärischen Forschungsorganisation der USA, entwickelt wurden. Die anderen drei werden Mission Extension Pods (MEPs) genannt – kleinere, einfachere Satelliten, die im Wesentlichen modulare Antriebssysteme sind. Diese vier Raumschiffe sind derzeit auf dem Weg zu Zielen in etwa 27.000 Meilen über der Erde. Im Jahr 2027 wird das MRV seine Roboterarme einsetzen, um einen der MEP-Pods am Optus-Satelliten zu befestigen, was ihn für Jahre in der Umlaufbahn halten soll.
Die Satelliten, die Kommunikation bereitstellen oder den Planeten mit verschiedenen Sensoren scannen, halten nur eine begrenzte Zeit. Sie fallen typischerweise aus, wenn ihnen der Treibstoff ausgeht, um am richtigen Ort zu bleiben, nicht weil ihre Computer und Transceiver aufhören zu arbeiten. Der Optus-Satellit wurde 2009 gestartet und für eine Lebensdauer von 15 Jahren ausgelegt. Wenn alles gut mit dem MEV läuft, könnte der Satellit noch sechs weitere Jahre fliegen – und Einnahmen generieren.
Jetzt machen billigere Startkosten und kostengünstigere Weltraumkomponenten Reparaturmissionen im All zur Realität. Das Ziel ist „ein Paradigmenwechsel, bei dem wir den Weltraum als nachhaltig betrachten können, mit einer widerstandsfähigeren Architektur und Infrastrukturbasis, auf der wir Dinge wie Satellitenreparaturen, Lebensverlängerung oder sogar Upgrades und Wartung von Satelliten durchführen können“, so Cassie Wong, Direktorin für Logistik und Wartung bei Northrop.
Es gibt derzeit zwei MEVs im Orbit, die 2019 und 2020 gestartet wurden und zehn Jahre Lebensverlängerung für drei Kunden bereitgestellt haben, darunter zwei verschiedene Intelsat-Raumschiffe und den Optus-Satelliten. MEV-1 wird in einer Parkbahn auf einen weiteren Kunden warten, während MEV-2 derzeit bis 2030 an seinem Intelsat-Kunden befestigt ist.
Das Mission Robotic Vehicle (MRV) stellt eine Weiterentwicklung des Geschäftsmodells dar. Satellitenbetreiber kaufen und besitzen die MEPs, die dauerhaft an ihren Raumfahrzeugen befestigt werden. Das befreit das MRV, um mehr Fahrzeuge zu warten, und schafft ein günstigeres Angebot.
Das Angebot erfordert ernsthafte technologische Fähigkeiten. Die Fahrzeuge müssen autonom aufeinander zusteuern und sicher andocken, keine einfache Aufgabe, wenn beide mit Geschwindigkeiten von Tausenden von Meilen pro Stunde unterwegs sind. Die MEVs verwenden eine Andocksonde, um sich in die Triebwerksdüsen der Satelliten einzuklinken und daran festzuhalten. Die MRVs müssen die MEPs mit ihren Roboterarmen sorgfältig anbringen.
Im Gegensatz zu den meisten Satelliten ist das MRV dafür ausgelegt, im Orbit betankt zu werden – teilweise ein Machbarkeitsnachweis für die Art von Fähigkeiten, die andere Satelliten benötigen, wenn diese Art von In-Orbit-Wartung zur Norm wird. Derzeit halten die zusätzlichen Kosten und das Gewicht solcher Anpassungen Satellitenbetreiber davon ab, in sie zu investieren.
Tatsächlich besteht der aktuelle Trend bei Satelliten darin, viele billige, leicht ersetzbare Raumfahrzeuge in niedrigen Umlaufbahnen zu fliegen, wie es Starlink und Amazon LEO tun. Andererseits werden Raumfahrzeuge immer größer, und es gibt viele teure, große Satelliten im Orbit, die von einer Lebensverlängerung profitieren könnten. Wong hofft, dass das MRV in Zukunft weitere Missionen übernehmen wird, indem es Satelliten neue Komponenten hinzufügt und ihre Umlaufbahnen anpasst.
Das wird wahrscheinlich auch Verteidigungskunden einschließen, angesichts der Anzahl teurer Satelliten, die es in hohen Umlaufbahnen besitzt, und der Beteiligung von DARPA an der Entwicklung der Arme des MRV. Tatsächlich hat die US Space Force zuvor einen