美軍方利用機器人維修在軌衛(wèi)星研究獲進展

據(jù)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，在軌道機器人與衛(wèi)星構型研究方面取得進展。

衛(wèi)星從研制到部署周期漫長，與近地軌道航天器不同，衛(wèi)星進入地球同步軌道（GEO）后難以維修。DARPA的鳳凰項目旨在解決這些嚴峻挑戰(zhàn)。“鳳凰”嘗試實現(xiàn)GEO機器人服務，延長在軌資產(chǎn)壽命，同時開發(fā)新的衛(wèi)星結構減少天基系統(tǒng)成本，借以改變這種現(xiàn)狀。具體而言，“鳳凰”的目標就是開發(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(tǒng)的技術。“鳳凰”項目已完成第一階段任務，并與八個承包商簽署第二階段主要合同。

DARPA項目經(jīng)理大衛(wèi)·巴恩哈特說：“第一階段不僅證明機器人工具及裝配技術的可行性，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(wèi)星的方案。”“這些成就最終可能引發(fā)革命性的創(chuàng)造能力，實現(xiàn)以小成本在軌建造新型、真正可擴展的太空系統(tǒng)”。

“鳳凰”第二階段重點開展三項技術研究:

1.先進GEO太空機器人：DARPA正在開發(fā)多種機器人技術，以解決地球同步軌道惡劣環(huán)境下的關鍵在軌任務需求，包括裝配、維修、資產(chǎn)壽命延長、燃料再加注等。開發(fā)活動包括機械臂和多個通用、專用工具的成熟度。這些技術將用于未來的機器人裝配平臺——“服務星/守護星”。

2.細胞星：一種新型低成本、幾乎可無限擴展的模塊化衛(wèi)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(wèi)星功能模塊（如電源、運動控制、傳感器等）。細胞星將共用數(shù)據(jù)、電力和熱管理功能。

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

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

巴恩哈特表示：“單獨使用或聯(lián)合使用上述這些技術，不僅可以實現(xiàn)‘鳳凰’最初重新利用的目的，還可以在GEO廣泛進行其他機器人使能任務”。“這些技術可以幫助衛(wèi)星進入新的運行軌道，或合適的軌道，在執(zhí)行日常維護或故障排除時檢查衛(wèi)星，進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(tǒng)第一次具備靈活性、可訪問性和抗毀性。”

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(tǒng)公司。 （來源：中國新聞網(wǎng)）