地球の高軌道上で、衛星の寿命を延ばすために設計された新型ロボットが、文字通り先代と交代している。

今週、ノースロップ・グラマンが製造・運用するミッション延長機（MEV）と呼ばれる宇宙船が、オーストラリアのオプタス社が運用する通信衛星から切り離された。1年以上もの間、MEV宇宙船はオプタス衛星の背面に取り付いたまま、衛星を正しい軌道位置に維持し、ミッションを継続させてきた。今回、衛星寿命延長宇宙船は、後継機に道を譲るために離脱する。

7月、ノースロップの新型宇宙船4機がスペースXのファルコン9ロケットで軌道に打ち上げられた。その1機はミッション・ロボティック・ビークル（MRV）と呼ばれ、米軍研究機関DARPAが開発した2本の先進的なロボットアームを備えた強力な衛星である。残りの3機はミッション延長ポッド（MEP）と呼ばれる、本質的にはモジュール式推進システムを備えた小型でシンプルな衛星だ。この4機は現在、地球上空約27,000マイルの目標地点へ向かっている。2027年、MRVはロボットアームを使ってMEPポッドの1つをオプタス衛星に取り付け、今後数年間軌道を維持させる予定だ。

通信を提供したり、各種センサーで地球を走査したりする衛星は、長くても限られた寿命しか持たない。典型的には、正しい位置を維持するための燃料が尽きたときに故障するのであって、コンピューターや送受信機が動かなくなるからではない。オプタス衛星は2009年に打ち上げられ、15年の設計寿命を持つ。MEVが順調に機能すれば、この衛星はさらに6年間飛行し、収益を生み出すことができるだろう。

現在、打ち上げコストの低下と宇宙部品の低コスト化により、宇宙機の修理ミッションが現実のものとなっている。ノースロップの物流・サービス担当ディレクター、キャシー・ウォン氏によると、目標は「宇宙を持続可能なものと捉え、宇宙機の修理、寿命延長、さらには衛星のアップグレードやメンテナンスなどが可能な、より回復力のあるアーキテクチャとインフラ基盤を実現するパラダイムシフト」だという。

現在、軌道上には2019年と2020年に打ち上げられた2機のMEVがあり、インテルサットの2機とオプタス衛星を含む3顧客に合計10年の寿命延長を提供してきた。MEV-1は別の顧客のために待機軌道で待機し、MEV-2は現在インテルサットの顧客に2030年まで取り付けられている。

ミッション・ロボティック・ビークル（MRV）は、ビジネスモデルの進化を表している。衛星運用者はMEPを購入・所有し、自社の宇宙機に恒久的に取り付ける。これによりMRVはより多くの宇宙機にサービスを提供でき、より低コストなサービスを実現できる。

このサービスには高度な技術が必要だ。宇宙機は互いに自律的に接近し、安全にドッキングする必要があるが、両方が時速数千マイルで移動している場合、これは簡単な作業ではない。MEVはドッキングプローブを使用して衛星のスラスターノズルに接続し、保持する。一方、MRVはロボットアームを使ってMEPを慎重に取り付ける必要がある。

ほとんどの衛星とは異なり、MRVは軌道上での燃料補給が可能なように設計されている。これは、この種の軌道上サービスが標準となる場合に他の衛星が必要とする能力の実証でもある。現時点では、そのような適応による追加コストと重量が、衛星運用者に投資をためらわせている。

実際、現在の衛星のトレンドは、スターリンクやアマゾンLEOのように、低軌道に多数の安価で交換可能な宇宙機を飛ばすことだ。一方で、宇宙機は大型化し続けており、軌道上には寿命延長の恩恵を受けられる高価で大型の衛星が数多く存在する。ウォン氏は、MRVが将来、衛星への新コンポーネント追加や軌道調整など、他のミッションも引き受けることを期待している。

高軌道に多くの高価な衛星を保有し、DARPAがMRVのアーム開発に関与していることを考えると、防衛顧客も含まれる可能性が高い。実際、米宇宙軍は以前、このようなサービスを特徴づけていた。