НАСА разрабатывает спутник для дозаправки и технического обслуживания других спутников


    Вот так может выглядеть в космосе встреча спутника, которому необходимо топливо или технический осмотр, и сервисного аппарата

    Новые технологии и методы их использования постепенно приближают еще недавно казавшееся таким далеким будущее. Исследование Солнечной системы, многих ее планет, спутников и других объектов — уже не фантастика, а сегодняшний день. Для того, чтобы космические аппараты, изучающие Солнечную систему, могли работать в течение долгого срока, специалисты из НАСА предложили интересную идею: автоматический спутник, который сможет оказывать сервисную поддержку другим спутникам.

    Пока что речь идет только о дозаправке космических аппаратов с дальнейшим расширением функциональности «заправщика». Многим таким аппаратам, выработавшим топливо, не остается ничего другого, как висеть в космическом пространстве без особой цели и надобности, засоряя собой околоземную орбиту. Миссию зонда «Кассини», например, приходится завершать именно из-за нехватки топлива — вскоре спутник войдет в верхние слои атмосферы Сатурна. Но с течением времени все может измениться: сейчас агентство НАСА работает над миссией Restore-L.

    Цель миссии, как уже говорилось — разработка автоматического устройства, способного на ходу выполнять дозаправку других спутников. После готовности спутника-дозаправщика его опробуют в работе на низкой орбите. Первый кандидат на дозаправку — правительственный спутник США Landsat 7.

    Но перед тем, как поработать в качестве заправщика, Restore-L выполнит еще несколько задач, необходимых для успешной реализации грядущих миссий НАСА. Одна из них — изучение человеком Марса.

    Restore-L — высокотехнологичный аппарат, в состав которого входит, например, автономная навигационная система новейшей разработки. Кроме того, есть многофункциональный манипулятор и соответствующее программное обеспечение. Весь этот набор дополнен инструментами, позволяющими выполнять дозаправку топливом других спутника. Для поддержания топлива в подходящем для использования состояния спутник оснащен автоматической системой мониторинга.

    В будущем ученые попытаются выполнить еще ряд проектов с использованием Restore-L. Например, производство и сборка на орбите специальных хранилищ топлива, обслуживание орбитальных обсерваторий, наблюдение и управление космическим мусором. Некоторые технологии, использованные при создании устройства, будут работать и во время планируемой НАСА миссии по переправке астероида к Луне. Называется эта миссия Asteroid Redirect Mission.


    Роботизированный манипулятор спутника

    Автоматическая система, разрабатываемая для Asteroid Redirect Mission, будет содержать многие электронные компоненты и системы, которые планируется разместить в Restore-L. В первую очередь, речь идет об авионике, автономной системе навигации, ряде программных элементов и других системах. Кроме того, эта миссия предусматривает возможность дозаправки основного устройства «астероидного зонда» в процессе полета. Новая обсерватория Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) тоже будет дозаправляться топливом при помощи Restore-L.

    Многие технологии, создаваемые инженерами НАСА сейчас, будут обкатываться сначала на Restore-L, а потом переноситься и на другие аппараты. Если все пройдет хорошо, изучение космического пространства пойдет еще более быстрыми темпами.

    «Restore-L должен избавить нас от парадигмы „спутник на один раз“», — говорит Фрэнк Цеполлина, один из участников команды проекта по обслуживанию телескопа «Хаббл». Сейчас Цеполлина использует полученный ранее опыт для реализации миссии Restore-L. Он считает, что новый спутник позволяет при помощи робота вести мониторинг, обновлять и дозаправлять дорогие орбитальные аппараты. В результате космические миссии станут менее дорогими и более эффективными.

    Дозаправку можно осуществлять не только для космических аппаратов, которые занимаются исследованиями космоса. Операторы коммерческих спутников также смогут продлевать срок их эксплуатации путем дозаправки и сервисного обслуживания прямо в космосе. Компании смогут запускать спутники с минимальным набором топлива для облегчения ракеты-носителя и удешевления запуска. А уже после выхода такой системы на орбиту ее заполнит топливом Restore-L или другое подобное устройство (если аппарат покажет свою эффективность, НАСА может рассмотреть вопрос запуска других подобных зондов).

    Некоторые компании уже выразили интерес в апробации новой системы и связанных с ней технологий. Restore-L позволяет говорить о значительном продлении работы космических аппаратов. Но, как уже и упоминалось, речь здесь не только о дозаправке спутников, важный элемент — тест «в полевых условиях» новых технологий.
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 28
    • 0
      Время Planetes всё ближе!
      • +1
        Крутое видео тестов манипуятора.

        • 0
          Помоему в начале нулевых такой проект уже был реализован.
          • +1
            Раньше! Space Shuttle предназначался именно для такого подобного. Он должен был долетев до спутника — обслуживать и чинить его, а в случае необходимости доставлять его на Землю для капитального ремонта.
            • 0
              И заправлять тоже?

              Тоже вспомнил про Space Shuttle.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • 0
              Солнечно-синхронный.
              На полярной орбите 700 км
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Ну начинать надо с чего-то попроще.
                  Как понимаю — эти почти самые низкие из имеющихся.
            • +3
              Я видел порн сценарий в KSP, который начинался так же
              • 0
                А сколько раз этот спутник сможет дозаправлять другие спутники? Просто возникла мысль, что сам спутник-дозаправщик не особо простая штуковина, чтобы за счет отсутствия полезного оборудования и приборов влить в него больше топлива, чем в спутники осуществляющие полезную работу. Не придется ли этот спутник в свою очередь дозаправлять другим дозаправщиком? Я так понимаю, что возможность повторного использования этого аппарата не предусмотрена?
                И была ли заложена в конструкцию существующих спутников возможность дозаправки?
                • +2

                  Можно сделать "умный" заправщик для геостационарной орбиты:


                  • в первый раз он сближается с со спутником, заправляет его, переходит на орбиту чуть выше или ниже
                  • если в нем остается еще много топлива, он может потом сближаться с другими спутниками на геостационарной орбите
                  • когда в нем топливо начинает заканчиваться, отправляем к нему "глупый" заправщик (бочка топлива с разъемом и минимальными необходимыми двигателями/начинкой); "умный" забирает с него топливо и занимается своими делами дальше, "глупый" освобождает орбиту

                  В итоге сложные инструменты для обслуживания (заправка/ремонт/...) есть только на одном аппарате, а на спутниках и вспомогательных аппаратах есть полезная нагрузка и простая пассивная система заправки.

                  • –1
                    Скорее «бочка топлива» верхом на каком-нибудь абстрактном X-37. А он на F-9 без второй ступени.
                  • +1
                    Он может тырить у «чужих» спутников топливо ;) Даже если это не предусмотрено их конструкцией.
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • +1
                    Интересно, а как он будет заправлять спутники, я не думаю что их изначально проектировали с разъемом для дозаправки. Протыкать бак будет и потом герметизовать?
                    • +1
                      Через заправочную горловину, очевидно. Там есть инструменты для её распечатывания. Выше запостил видео.
                      • 0

                        Ну на земле же заправляют их перед полётом, только горловину потом запечатывают / пломбируют. А этот спутник её распечатывает.

                      • 0
                        Ну они не первые заявляют. Были за последние годы MDA и Orbital ATK, ну и конечно DARPA…

                        Orbital ATK
                        • 0
                          Ну наверно там не так просто — залил и порядок. Мне кажется там нужно азот стравливать, который используют для вытеснения топлива… хотя может на спутниках по другому.

                          Можно например договорится о одном стандарте топливного бака а-ля картриджа. Заправшик подлетел, сменил картридж, а старый сбросил для сжигания в плтных слоях, чтоб не загрезнять пространство.

                          Сам картридж содержал бы все нужные системы для правильного использования топлива.
                          • +1
                            А потом кто нибудь догадается вставлять в картриджи чипы :)
                            • 0
                              «Сбрасывать картриджы» энергозатратно. И нужды в них нет, вообще говоря. Имеет смысл только оптимизировать конструкцию новых аппаратов под обслуживание, чтобы упростить обслуживание, например, исключить какие-то операции, что позволит делать заправщики надежнее и немного дешевле.
                              Опять же, спутники заправляют на земле. И даже предусматривают возможность стравить технические жидкости/газы, например из-за задержки пуска.
                            • 0
                              Как я понимаю кроме Хабла и орбитальных станций дозаправок в космосе больше не было?
                              • 0
                                Были. Но там вроде как через стыковочный узел топливо перекачивалось.
                                На МКС тестили манипулятор на наборе вентилей/крышек и прочего.
                                На Хаббле нет двигателей, ориентация гиродинами. Заправлять нечего.
                              • +1
                                Интересно, а это имеет какой-то практический смысл?

                                Геостационарные спутники заправлять прикольно. Сотни спутников на одной орбите, как по линеечке. Удобно летать между ними (хотя если на орбите МКС стыкуются 2-е суток, то сколько же будут стыковаться на геостационарной?)
                                Но до геостационарного спутника лететь долго и дорого. Топливо выйдет «золотым». Ещё надо бы обоим спутникам сделать манёвр по уходу с позиции на время заправки, не дай бог какой инцидент и драгоценное место на орбите потеряно, опять потеря топлива.
                                Спутники изнашиваются, пыль царапает солнечные батареи (да и деградируют они), аккумуляторы внутри тоже деградируют. По микросхемам лупит космическая радиация.
                                Прогресс тоже не стоит на месте, новая, более быстрая электроника, лучшие панели, лучшие аккумуляторы.
                                Ой надо ли заправлять? Может лучше новый послать?
                                А ремонтировать так вообще спорно.

                                Ещё толпой спутники связи/GPS летают на низких орбитах. Но их уже мало на одной орбите, а переходить с орбиты на орбиту — большая потеря топлива.
                                И тоже износ батарей, электроники.

                                Очень меня смущает экономика этого дела. Может какие особо дорогие шпиены летают низко?

                                Вот и остаётся Хаббл (Уэбб), да МКС. Дорогие спутники, довольно низко. Но их и так ремонтируют и дозаправляют.
                                • 0
                                  Сейчас заправляют, завтра и солнечные батареи нарастят.
                                  Что касается технологий — сейчас они практически в потолок упёрлись, роста скорости каналов уже практически нет. Т.е. спутники перестали морально устаревать.
                                  А что касается цены — то сгоревший на Фалконе стоил $200 млн, за эту цену три заправщика запустить можно.
                                  • 0
                                    Имхо смысл будет, если неким буксиром снимать спутник на низкую орбиту, заправлять, а затем обратно возвращать. Скорее всего не раньше чем появятся буксиры с ядерным двигателем или другим дешевым не химическим двигателем.

                                    С другой стороны уже сейчас спутники работают по десятку лет и проблема не в топливе, а что они морально устаревают, не соответствуют современным требованиям, выходит из строя аппаратура…
                                  • 0
                                    > НАСА разрабатывает спутник для дозаправки и технического обслуживания других спутников

                                    Так мы и поверили. Если что-то умеет заправлять свои спутники, значит оно умеет также воровать чужие. Кстати, ни за что не поверю, что наша империя зла тоже не разрабатывает нечто подобное.

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.