卫星坏了怎么办？美国正研制在轨道维修卫星的太空机器人

2019-05-07 10:05

美国国防高级研究计划局（DARPA）希望研制机器人维修工，能够在太空中修理发生故障的卫星。DARPA表示这种机器人能够拯救很多卫星，让它们免遭死亡厄运。目前，地球轨道中的美国卫星超过400颗，某些距地面2.2万英里（约合3.5万公里）。机器人维修工的具体参数尚是一个未知数，但可能由商业公司运营。

作为美国国防部最尖端的研发部门，国防高级研究计划局（DARPA）呼吁工程师和科学家帮助研制能够在太空对卫星进行远程维修的机器人。DARPA希望能够在5年内研制出先进的机器人维修工并将它们送入太空。

DARPA表示当前环绕地球轨道的卫星中，有大约400颗隶属于美国政府和美国私营部门，部分距地面2.2万英里（约合3.5万公里），让维修几乎成为不可能。DARPA在一份新闻稿中指出：“由于入轨后无法获得援助，当前的地球轨道同步卫星要安装备用系统同时还要携带大量燃料，从而提高了它们的复杂性、重量和成本。但如果一个维修请求就能获得帮助，那将是怎样一种状态？”

当卫星发生小故障，如果工程师能够造访卫星，很容易就能排除故障。如果做不到，只能眼睁睁看着卫星走向死亡。在DARPA的“机器人维修地球同步卫星”计划的帮助下，情况可能发生改变。机器人太空维修工的具体规格和功能仍是一个未知数。按照DARPA的短期愿景，机器人维修工可以重复使用并且是个多面手，能够执行一系列太空任务。DARPA呼吁打造商业化运作的维修机器人，这意味着机器人可能由私营部门掌控。对于私营部门来说，这种机器人的重要意义要超过以往。

最近，亚马逊宣布了柯伊伯计划的意图。该计划将向低地球轨道发射数千颗卫星，以便为全球未被互联网覆盖或接收信号较弱的区域提供高速、低延迟的宽带服务。无独有偶，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克的SpaceX也制定了一项类似计划，将在未来几年向低地球轨道发射12000颗卫星。马斯克的计划名为“星链”，将于2019年开始发射卫星。一旦运营卫星数量达到800颗，星链将正式上线。

为了降低因损坏或失灵导致的重复发射新卫星的成本，企业可能将目光投向太空维修机器人。小型商业卫星的成本最低只有100万美元，但根据俄罗斯卫星通讯社（Sputnik）的报道，美国空军当前研制的大型先进GPS卫星的成本高达5.77亿美元，需要10年时间才能入主太空。除了维修发生故障的卫星，机器人维修工还能减少太空垃圾。随着时间的流逝，地球轨道内的太空垃圾不断积聚，威胁未来的太空任务和轨道器。