美軍方利用機器人維修在軌衛星研究獲進(jìn)展

據中國國防科技信息網(wǎng)報道，美國國防預先研究計劃局（DARPA）“鳳凰”項目已完成第一階段任務(wù)，在軌道機器人與衛星構型研究方面取得進(jìn)展。

衛星從研制到部署周期漫長(cháng)，與近地軌道航天器不同，衛星進(jìn)入地球同步軌道（GEO）后難以維修。DARPA的鳳凰項目旨在解決這些嚴峻挑戰。“鳳凰”嘗試實(shí)現GEO機器人服務(wù)，延長(cháng)在軌資產(chǎn)壽命，同時(shí)開(kāi)發(fā)新的衛星結構減少天基系統成本，借以改變這種現狀。具體而言，“鳳凰”的目標就是開(kāi)發(fā)并演示驗證可在GEO檢查，并利用機器人維修合作性太空系統的技術(shù)。“鳳凰”項目已完成第一階段任務(wù)，并與八個(gè)承包商簽署第二階段主要合同。

DARPA項目經(jīng)理大衛·巴恩哈特說(shuō)：“第一階段不僅證明機器人工具及裝配技術(shù)的可行性，也驗證了可以在太空利用物理聚合細胞星的方式在軌建造新衛星的方案。”“這些成就最終可能引發(fā)革命性的創(chuàng )造能力，實(shí)現以小成本在軌建造新型、真正可擴展的太空系統”。

“鳳凰”第二階段重點(diǎn)開(kāi)展三項技術(shù)研究:

1.先進(jìn)GEO太空機器人：DARPA正在開(kāi)發(fā)多種機器人技術(shù)，以解決地球同步軌道惡劣環(huán)境下的關(guān)鍵在軌任務(wù)需求，包括裝配、維修、資產(chǎn)壽命延長(cháng)、燃料再加注等。開(kāi)發(fā)活動(dòng)包括機械臂和多個(gè)通用、專(zhuān)用工具的成熟度。這些技術(shù)將用于未來(lái)的機器人裝配平臺——“服務(wù)星/守護星”。

2.細胞星：一種新型低成本、幾乎可無(wú)限擴展的模塊化衛星體系結構。細胞星是小型的獨立性模塊（重約7千克），其上配有必要的衛星功能模塊（如電源、運動(dòng)控制、傳感器等）。細胞星將共用數據、電力和熱管理功能。

細胞星還可以按照不同形式進(jìn)行物理聚合，利用不同類(lèi)型、不同規模，或不同造型的有效載荷，完成多樣化太空任務(wù)。因為它們是模塊化的，可在裝配線(xiàn)上以低成本快速制造，裝配不同的有效載荷。DARPA目前專(zhuān)注于驗證近地軌道細胞星技術(shù)方案。

3.有效載荷在軌交付系統（POD）：該系統將建成標準化的機制，將用于商業(yè)通信衛星，使其安全攜帶各種分離性元素進(jìn)入軌道，包括有效載荷、細胞星和電子器件，充分利用商業(yè)衛星的頻率和“寄宿有效載荷”服務(wù)。DARPA正在追求以低風(fēng)險的飛行方式驗證POD技術(shù)。

巴恩哈特表示：“單獨使用或聯(lián)合使用上述這些技術(shù)，不僅可以實(shí)現‘鳳凰’最初重新利用的目的，還可以在GEO廣泛進(jìn)行其他機器人使能任務(wù)”。“這些技術(shù)可以幫助衛星進(jìn)入新的運行軌道，或合適的軌道，在執行日常維護或故障排除時(shí)檢查衛星，進(jìn)行維修或更換磨損部件，或添加功能或升級功能。上述這些能力將使太空系統第一次具備靈活性、可訪(fǎng)問(wèn)性和抗毀性。”

DARPA與以下公司簽署第二階段合同： Busek公司、Energid公司、蜜蜂機器人公司、加拿大MDA公司、美國MDA公司、NovaWurks、海洋工程（Oceaneering）有限公司、勞拉太空系統公司。 （來(lái)源：中國新聞網(wǎng)）