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美军方利用机器人维修在轨卫星研究获进展

导读: 美国国防预先研究计划局(DARPA)“凤凰”项目已完成第一阶段任务,在轨道机器人与卫星构型研究方面取得进展。“凤凰”的目标就是开发并演示验证可在GEO检查,并利用机器人维修合作性太空系统的技术。

  OFweek机器人网讯:美国国防预先研究计划局(DARPA)“凤凰”项目已完成第一阶段任务,在轨道机器人与卫星构型研究方面取得进展。

  卫星从研制到部署周期漫长,与近地轨道航天器不同,卫星进入地球同步轨道(GEO)后难以维修。DARPA的凤凰项目旨在解决这些严峻挑战。“凤凰”尝试实现GEO机器人服务,延长在轨资产寿命,同时开发新的卫星结构减少天基系统成本,借以改变这种现状。具体而言,“凤凰”的目标就是开发并演示验证可在GEO检查,并利用机器人维修合作性太空系统的技术。“凤凰”项目已完成第一阶段任务,并与八个承包商签署第二阶段主要合同。

  DARPA项目经理大卫·巴恩哈特说:“第一阶段不仅证明机器人工具及装配技术的可行性,也验证了可以在太空利用物理聚合细胞星的方式在轨建造新卫星的方案。”“这些成就最终可能引发革命性的创造能力,实现以小成本在轨建造新型、真正可扩展的太空系统”。

  “凤凰”第二阶段重点开展三项技术研究:

  1.先进GEO太空机器人:DARPA正在开发多种机器人技术,以解决地球同步轨道恶劣环境下的关键在轨任务需求,包括装配、维修、资产寿命延长、燃料再加注等。开发活动包括机械臂和多个通用、专用工具的成熟度。这些技术将用于未来的机器人装配平台——“服务星/守护星”。

  2.细胞星:一种新型低成本、几乎可无限扩展的模块化卫星体系结构。细胞星是小型的独立性模块(重约7千克),其上配有必要的卫星功能模块(如电源、运动控制、传感器等)。细胞星将共用数据、电力和热管理功能。

  细胞星还可以按照不同形式进行物理聚合,利用不同类型、不同规模,或不同造型的有效载荷,完成多样化太空任务。因为它们是模块化的,可在装配线上以低成本快速制造,装配不同的有效载荷。DARPA目前专注于验证近地轨道细胞星技术方案。

  3.有效载荷在轨交付系统(POD):该系统将建成标准化的机制,将用于商业通信卫星,使其安全携带各种分离性元素进入轨道,包括有效载荷、细胞星和电子器件,充分利用商业卫星的频率和“寄宿有效载荷”服务。DARPA正在追求以低风险的飞行方式验证POD技术。

  巴恩哈特表示:“单独使用或联合使用上述这些技术,不仅可以实现‘凤凰’最初重新利用的目的,还可以在GEO广泛进行其他机器人使能任务”。“这些技术可以帮助卫星进入新的运行轨道,或合适的轨道,在执行日常维护或故障排除时检查卫星,进行维修或更换磨损部件,或添加功能或升级功能。上述这些能力将使太空系统第一次具备灵活性、可访问性和抗毁性。”

  DARPA与以下公司签署第二阶段合同:Busek公司、Energid公司、蜜蜂机器人公司、加拿大MDA公司、美国MDA公司、NovaWurks、海洋工程(Oceaneering)有限公司、劳拉太空系统公司。

责任编辑:qwert
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