Перспективы и проблемы обслуживания устаревших спутников в космосе

Москва, 10:39, 11 Мар 2020, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Об обслуживании спутников в космосе давно мечтали, но сейчас это становится реальностью. В прошлом месяце спутник американской оборонной компании Northrop Grumman состыковался с другим спутником на орбите, продлив его жизнь еще на несколько лет и ознаменовав новую эру для роботизированных миссий на орбите.

Сегодня, когда на орбите находится более 3000 мертвых спутников, поиск путей «оживления» старых спутников роботами может помочь уменьшить количество космического мусора, окружающего Землю. И если мы сможем также использовать роботизированный космический корабль для строительства конструкций на орбите, это может открыть новые двери для захватывающих космических миссий в будущем.

Сближение и стыковка

Одна из главных задач обслуживания в космосе — заставить два космических корабля сблизиться и состыковаться на орбите. Чтобы сделать космическую робототехнику успешной, компании должны убедиться, что они могут медленно и безопасно приблизиться к целевому космическому кораблю, а затем присоединиться к нему, не причиняя никакого ущерба.

Миссия Northrop Grumman была примечательна тем, что целевой космический корабль не предназначался для обслуживания. Хотя, если запускать спутники с учетом последующего обслуживания, то этот процесс можно упростить.

Позднее в этом году команда исследователей планирует попрактиковаться в стыковке космического корабля-охотника с клиентским космическим кораблем в лаборатории.

После стыковки сервисный корабль может установить новые приборы и заправить спутник клиента. Если процесс можно сделать максимально простым, то многие из этих миссий могут быть выполнены на орбите относительно легко.

Сама космическая среда ставит перед роботом довольно много проблем в задачах по обслуживанию. Одной из них является третий закон Ньютона — каждое действие имеет равную и противоположную реакцию. Это означает, что в космосе, если вы пытаетесь использовать роботизированную руку для перемещения чего-либо, вы также собираетесь перемещать свой космический корабль.

Чтобы преодолеть проблему третьего закона Ньютона, космический корабль-робот должен будет отрегулировать свою ориентацию, чтобы компенсировать это движение, сохраняя космический корабль устойчивым. Из-за сложности этого процесса человек не сможет дистанционно управлять роботом. Вместо этого автоматизация будет полной.

Исследователи также работают над модернизацией спутников в космосе, чтобы продлить срок службы оборудования, вращающегося вокруг Земли, и уменьшить необходимость продолжать запуск новых спутников, чтобы заменить старые.

Одним из решений является разработка спутников с различными модулями или сегментами, которые могут быть легко заменены роботом, обслуживающим космический корабль.