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“轨道快车”任务将验证新的轨道服务能力

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波音领导的工业小组研发的“轨道快车”任务于3月9日从卡纳维拉尔角空军站发射升空,这个验证航天器是美国国防预先研究计划局计划的一部分,旨在验证完全自主的在轨航天器服务能力。联合发射联盟的“宇宙神”5火箭将“轨道快车”航天器部署在低地球轨道。为期3个月的任务将对新系统的多种功能进行验证。“轨道快车”是一个具有革命意义的系统,将为用户提供适当配置在轨资产的新方案,以增强系统的运行能力。这次验证任务是向研发能提供卫星服务和支持其它太空操作的运行系统迈出的第一步。“轨道快车”先进技术验证计划双星任务由鲍尔宇航公司建造的下一代卫星和物品航天器和波音公司建造的自主太空运输和机器人轨道器组成 。验证任务将检验研发正在兴起的和未来太空系统的关键能力。运行期间,新集成的交汇逼近操作和捕获系统,将为卫星和航天器操作人员提供例行在轨服务能力,如燃料和零件运输、自主交会、对接、修复、重新定位、检测、安全脱离轨道和入轨装配、以及航天器在轨升级的能力。如“轨道快车”验证成功,可使未来太空系统的成本显着降低,并延长航天器寿命。主要试验目标包括:·自主运行,包括从间距7千米到1000千米以上的交会能力;·航天器载相关导航和制导系统;·机器人臂系统;·使用机器人臂多次直接捕获NextSat客户航天器;·米以下范围内的自主位置保持;·流体和零件运输;·被动、无目标交会传感器系统。“轨道快车”小组成员包括NASA、鲍尔宇航公司、诺斯罗普·格鲁门太空技术公司、加拿大MDA公司、美国德雷珀实验室公司和Starsys研究公司。

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10月18日消息,据国外媒体报道,一般而言,在轨卫星的设计运行寿命约为15年。当燃料耗尽后,它们就变成了太空垃圾。现在,很多企业把目光转向了为卫星提供燃料补给这一领域。通过开发新型航天器与目标卫星对接,延长卫星使用寿命,降低运行成本。据称,这种新型设备最早将在2019年发射升空。

人造卫星的寿命,主要取决于它携带燃料的多少。美国航天局近日与一家商业卫星公司签订总值1.27亿美元的合同,以建设可移动太空“加油站”,延长在轨卫星寿命。 按合同约定,位于美国加利福尼亚州的劳拉空间系统公司将在未来3至5年内建造可为卫星补充燃料的“Restore-L”无人航天器,并承担相关测试、发射与操作任务。不过,美国航天局希望在2020年就能实现发射,执行在轨卫星加油任务。 1999年发射升空的美国“陆地卫星-7”地球观测卫星将成为这个无人航天器的首个用户。届时,“Restore-L”将自动移至“陆地卫星-7”所在轨道附近,用机械臂抓住卫星,给其加油,然后再释放、重置卫星。 “Restore-L”项目由美国航天局戈达德航天中心设立的卫星保养项目部管理。该部门副主任弗兰克·切波利纳说,“Restore-L”将有效打破一次性航天器的陈规,用新的方法管理、升级、延长成本高昂的在轨国家资产使用期限,为实现更具弹性、效率和成本效益的太空操作带来更多选择。 通常情况下,在轨卫星在燃料耗尽或发生故障后会被弃用,最终脱离轨道进入大气层焚毁或与其他航天器相撞成为太空垃圾。而太空“加油”可延长在轨卫星寿命,避免其过早出现“油尽灯枯”的情形。

现在的太空中到处都是垃圾。当环绕地球静止轨道飞行的通信卫星燃料耗尽后,它们往往会偏离轨道并永远消失。但这种情况可能在明年有所改变。

Effective Space Solutions公司创始人兼首席执行官阿里·哈尔斯班德说:“通信卫星的制造成本非常昂贵,平均约为3亿美元。但它们的平均设计寿命是15年。在燃料被耗尽后,它们实际上也就无法保持原有的轨道位置,开始在太空中四处漂移,从而失去与地球的联系。”

这家以色列人创立的公司目前总部设在英国,目前正在参与一场新的太空竞赛:一场寻求为遍布地球轨道的卫星添加燃料的竞赛,从而延长卫星寿命,使外太空成为一个更便宜、更节约的地方。

为已经在轨道上运行的卫星添加燃料的想法听起来似乎是异想天开,但它正迅速成为太空商业化的一个新领域。许多公司正在开发为卫星添加燃料的技术,美国国家航空航天局和美国军事研究机构国防部高级研究计划局DARPA也在资助一些项目。有消息称相应设备最早将在2019年发射升空。

但为什么致力于实现这个想法呢?这种技术的支持者认为,为卫星添加燃料比向太空发射新卫星更便宜,而且随着时间的推移,需要发射的火箭越来越少,因此对太空环境更有利。所有为卫星添加燃料的技术都有所差异,但方法大致相同。火箭搭载燃料补给系统进入轨道,然后与目标卫星相遇并自行对接。燃料补给系统开启,并使卫星保持在正确的轨道上,延长其使用寿命。

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