Высоко над Землей новое поколение роботов, предназначенных для продления срока службы спутников, заменяет своего предшественника — в буквальном смысле.
На этой неделе космический аппарат, построенный и управляемый Northrop Grumman, называемый Mission Extension Vehicle (MEV), отстыковался от спутника связи, эксплуатируемого австралийской фирмой Optus. Более года аппарат MEV был прикреплен к задней части спутника Optus, удерживая его в нужном месте в космосе, чтобы тот мог продолжать свою миссию. Теперь аппарат по продлению срока службы спутника уходит, чтобы освободить место для своего преемника.
В июле четыре новых космических аппарата Northrop были запущены на орбиту на ракете SpaceX Falcon 9. Один из них называется Mission Robotic Vehicle (MRV) — мощный спутник, оснащенный двумя современными роботизированными руками, разработанными DARPA, исследовательской организацией военных США. Другие три называются Mission Extension Pods (MEPs) — меньшие, более простые спутники, которые по сути являются модульными двигательными установками. Эти четыре аппарата в настоящее время направляются к целям на высоте около 27 000 миль над Землей. В 2027 году MRV с помощью своих роботизированных рук прикрепит один из модулей MEP к спутнику Optus, что должно удерживать его на орбите долгие годы.
Спутники, обеспечивающие связь или сканирующие планету различными датчиками, служат лишь ограниченное время. Обычно они выходят из строя, когда у них заканчивается топливо для поддержания правильного положения, а не потому, что их компьютеры и приемопередатчики перестают работать. Спутник Optus был запущен в 2009 году и рассчитан на 15-летний срок службы. Если все пойдет хорошо с MEV, спутник сможет летать — и приносить доход — еще шесть лет.
Сейчас более низкие затраты на запуск и более дешевые космические компоненты делают миссии по ремонту космических аппаратов реальностью. Цель — «смена парадигмы, когда мы можем рассматривать космос как устойчивую среду с более устойчивой архитектурой и инфраструктурой, где мы можем делать такие вещи, как ремонт космических аппаратов, продление срока службы или даже модернизацию и техническое обслуживание спутников», — говорит директор Northrop по логистике и обслуживанию Кэсси Вонг.
Сейчас на орбите находятся два аппарата MEV, запущенные в 2019 и 2020 годах, которые обеспечили продление срока службы на 10 лет трем клиентам, включая два разных космических аппарата Intelsat и спутник Optus. MEV-1 будет ждать в парковочной орбите другого клиента, а MEV-2 в настоящее время прикреплен к своему клиенту Intelsat до 2030 года.
Mission Robotic Vehicle, или MRV, представляет собой эволюцию бизнес-модели. Операторы спутников покупают и владеют модулями MEP, которые постоянно прикрепляются к их космическим аппаратам. Это освобождает MRV для обслуживания большего количества аппаратов, создавая более дешевое предложение.
Это предложение требует серьезных технологических навыков. Аппаратам необходимо автономно сближаться и безопасно стыковаться, что непросто, когда оба движутся со скоростью тысячи миль в час. MEV используют стыковочный зонд для подключения и захвата сопел двигателей спутника. Тем временем MRV должны будут осторожно прикреплять модули MEP с помощью своих роботизированных рук.
В отличие от большинства спутников, MRV спроектирован для дозаправки на орбите — отчасти это демонстрация концепции для тех возможностей, которые понадобятся другим спутникам, если такой вид орбитального обслуживания станет нормой. Сейчас дополнительные затраты и вес таких адаптаций удерживают операторов космических аппаратов от инвестиций в них.
Действительно, нынешняя тенденция в спутниках — запуск множества дешевых, легко заменяемых аппаратов на низкие орбиты, как это делают Starlink и Amazon LEO. С другой стороны, космические аппараты становятся все больше, и на орбите много дорогих крупных спутников, которые могли бы выиграть от продления срока службы. Вонг надеется, что MRV возьмет на себя другие миссии в будущем, добавляя новые компоненты к спутникам, а также корректируя их орбиты.
Это, вероятно, будет включать оборонных заказчиков, учитывая количество дорогих спутников, которыми они владеют на высоких орбитах, и участие DARPA в разработке рук MRV. Действительно, Космические силы США ранее характеризовали