10月18日消息，據(jù)國外媒體報道，一般而言，在軌衛(wèi)星的設(shè)計運(yùn)行壽命約為15年。當(dāng)燃料耗盡后，它們就變成了太空垃圾?，F(xiàn)在，很多企業(yè)把目光轉(zhuǎn)向了為衛(wèi)星提供燃料補(bǔ)給這一領(lǐng)域。通過開發(fā)新型航天器與目標(biāo)衛(wèi)星對接，延長衛(wèi)星使用壽命，降低運(yùn)行成本。據(jù)稱，這種新型設(shè)備最早將在2019年發(fā)射升空。
現(xiàn)在的太空中到處都是垃圾。當(dāng)環(huán)繞地球靜止軌道飛行的通信衛(wèi)星燃料耗盡后，它們往往會偏離軌道并永遠(yuǎn)消失。但這種情況可能在明年有所改變。
Effective Space Solutions公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官阿里·哈爾斯班德（Arie Halsband）說:“通信衛(wèi)星的制造成本非常昂貴，平均約為3億美元。但它們的平均設(shè)計壽命是15年。在燃料被耗盡后，它們實(shí)際上也就無法保持原有的軌道位置，開始在太空中四處漂移，從而失去與地球的聯(lián)系?！?/p>
這家以色列人創(chuàng)立的公司目前總部設(shè)在英國，目前正在參與一場新的太空競賽:一場尋求為遍布地球軌道的衛(wèi)星添加燃料的競賽，從而延長衛(wèi)星壽命，使外太空成為一個更便宜、更節(jié)約的地方。
為已經(jīng)在軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星添加燃料的想法聽起來似乎是異想天開，但它正迅速成為太空商業(yè)化的一個新領(lǐng)域。許多公司正在開發(fā)為衛(wèi)星添加燃料的技術(shù)，美國國家航空航天局和美國軍事研究機(jī)構(gòu)國防部高級研究計劃局DARPA也在資助一些項(xiàng)目。有消息稱相應(yīng)設(shè)備最早將在2019年發(fā)射升空。
但為什么致力于實(shí)現(xiàn)這個想法呢?這種技術(shù)的支持者認(rèn)為，為衛(wèi)星添加燃料比向太空發(fā)射新衛(wèi)星更便宜，而且隨著時間的推移，需要發(fā)射的火箭越來越少，因此對太空環(huán)境更有利。所有為衛(wèi)星添加燃料的技術(shù)都有所差異，但方法大致相同?；鸺钶d燃料補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)入軌道，然后與目標(biāo)衛(wèi)星相遇并自行對接。燃料補(bǔ)給系統(tǒng)開啟，并使衛(wèi)星保持在正確的軌道上，延長其使用壽命。
Effective Space Solutions公司將其燃料補(bǔ)給系統(tǒng)稱為太空無人機(jī)，哈爾斯班德將其比作用在衛(wèi)星上的噴氣背包。今年1月份，該公司宣布已與一家目前尚未具名的衛(wèi)星制造商簽署了一份價值1億美元的合同，生產(chǎn)兩套太空無人機(jī)燃料補(bǔ)給系統(tǒng)，將于2020年發(fā)射升空。
這種所謂的太空無人機(jī)是一個重達(dá)400公斤、洗衣機(jī)大小的長方體，上面安裝了太陽能電池板和許多機(jī)械臂，機(jī)械臂可以與在軌飛行器進(jìn)行連接。連接在一架繞軌道飛行的無人機(jī)上。Effective Space Solutions目前正在制造太空無人機(jī)，最近開始研制和測試了能抓住軌道衛(wèi)星的機(jī)械臂。
Effective Space Solutions航天器業(yè)務(wù)主管沙迪亞·巴里克(Shadia Barick)說，公司的前兩艘航天器很快金輝進(jìn)入地球靜止軌道。巴里克說:“一旦太空無人機(jī)與運(yùn)載火箭分離，它就會自動調(diào)整到離目前兩公里遠(yuǎn)的地方，我們就會啟動機(jī)載傳感器?！边@些傳感器包括激光雷達(dá)、太陽跟蹤系統(tǒng)和照相機(jī)?！盁o人機(jī)上的傳感器讓我們能夠識別和定位我們想停靠的航天器，”她補(bǔ)充說。
一旦太空無人機(jī)與衛(wèi)星連接起來，它將由地面對機(jī)載推進(jìn)器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而引導(dǎo)衛(wèi)星保持在正確軌道上繼續(xù)運(yùn)行。巴里克補(bǔ)充說:“太空中的衛(wèi)星在軌道上不斷受到地球、月球和太陽引力的干擾。推進(jìn)器啟動的主要原因是對抗來自天體的干擾?！?/p>
Effective Space Solutions表示，它計劃在太空無人機(jī)移動到另一顆在軌衛(wèi)星之前，將目標(biāo)衛(wèi)星的壽命延長大約5年。理論上，它可以與同一顆衛(wèi)星保持長達(dá)15年的連接。
在軌道上對衛(wèi)星進(jìn)行燃料補(bǔ)給，從而延長它們的壽命，這聽起來像是一個補(bǔ)給的噩夢，但對在軌航天器進(jìn)行維修以及航天器在太空中進(jìn)行對接并不罕見。自從1990年哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射以來，已經(jīng)有五次成功的修復(fù)任務(wù)，宇航員在軌道上對這個巨大的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行修理。國際空間站(ISS)也定期進(jìn)行航天器對接。宇航員通過俄羅斯聯(lián)盟號太空艙從地球前往國際空間站。同樣的過程也發(fā)生在將食物和其他補(bǔ)給送入國際空間站的補(bǔ)給任務(wù)上。
但是航天器與衛(wèi)星對接就沒有那么容易了。衛(wèi)星在設(shè)計過程中并沒有考慮重復(fù)使用、燃料補(bǔ)給或?qū)拥葢?yīng)用?！皣H空間站的對接是預(yù)先設(shè)計好的，”哈爾斯班德說，“這比我們做的簡單多了。”Effective Space Solutions系統(tǒng)中的機(jī)械臂將連接到衛(wèi)星的“發(fā)射接口環(huán)”上，這是衛(wèi)星與發(fā)射火箭相連的一部分。
Effective Space Solutions并不是唯一一家開發(fā)衛(wèi)星燃料補(bǔ)給系統(tǒng)的公司。諾斯羅普·格魯曼公司計劃在2019年上半年成為第一家發(fā)射衛(wèi)星服務(wù)航天器的公司。任務(wù)擴(kuò)展車The Mission Extension Vehicle會將自己連接到國際通信衛(wèi)星組織的一顆衛(wèi)星上。諾斯羅普·格魯曼公司的子公司SpaceLogistics LLC在其網(wǎng)站上指出:“我們的衛(wèi)星延長服務(wù)幾乎能夠與所有的地球同步衛(wèi)星兼容，對目標(biāo)衛(wèi)星運(yùn)行的干擾最小。”
另外，太空公司SSL也在為衛(wèi)星開發(fā)自己的壽命延長系統(tǒng)。它正在開展名為的的兩個項(xiàng)目，分別由美國國家航空航天局以及國防部高級研究計劃局旗下的RSGS資助。這兩個項(xiàng)目預(yù)計都將在2021年前發(fā)射升空。
SSL空間基礎(chǔ)設(shè)施和民用空間副總裁阿爾·塔羅斯(Al Tadros)表示:“本質(zhì)上說，我們正在制造一種非常靈活的衛(wèi)星服務(wù)航天器，可以在軌道上工作。很多人說，這些衛(wèi)星從來就不是為實(shí)現(xiàn)這種服務(wù)而設(shè)計的。我們可以這樣想，它們是由人類建造的，是人造工具驅(qū)動的?！?/p>
但塔羅斯的計劃遠(yuǎn)不止是為衛(wèi)星進(jìn)行燃料補(bǔ)給。他說，目前在軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星已經(jīng)運(yùn)行了十多年，普遍已經(jīng)過時?！叭绻覀兡軌蚋倪M(jìn)衛(wèi)星，并安裝有效載荷，對我們的客戶和整個衛(wèi)星行業(yè)來說都是一個巨大的好處?！彼硎?，“未來，我們將在太空制造衛(wèi)星。當(dāng)你在維修的時候，你實(shí)際上可以在太空制造處一個工具，可以用它來幫助服務(wù)衛(wèi)星?！?/p>
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