NASA正建造全新机器人将在轨道上自主地修理和服务卫星

据Techspot报道，在太空中修理卫星很困难，成本也很昂贵。所以美国宇航局（NASA）正在建造一种半自主机器人，在轨道上为它们提供服务。他们还想从头开始在轨道上建造东西。

当人造卫星被送上太空时，通常是一个单程任务。它们的寿命是由其携带的燃料数量决定的。现在的大多数卫星都有太阳能电池板，但即使如此，也可能出现部署失败。卫星发射失败是有据可查的，但在太空中，没有服务站。因此，工程师必须设计具有冗余的卫星系统。这反过来又使它们变得沉重、复杂和昂贵。最终，一旦它们的有效寿命结束，大多数卫星要么在大气层中燃烧，要么被停在背景轨道上成为太空垃圾。

NASA有一个计划来改变这种情况。他们想执行一项任务，为轨道上的Landsat7卫星补充燃料。在地球上空700公里的轨道上，Landsat7是一颗已经失效的地球成像卫星。它可以在99分钟内环绕地球运行，每16天拍摄整个地球。在它的燃料耗尽之前，它这样做了20年。该计划是让一个机器人接近该卫星，用机械臂抓住它。然后用它的机械臂切开外面的绝缘层，切断两根电线，拧下一个螺栓，连接一个管子，并泵入115公斤的肼燃料。

第一次轨道维修是由JamesvanHoften和GeorgeNelson在1984年进行的，目的是维修太阳极大期任务卫星（SMM）卫星。哈勃太空望远镜在1993年、1997年、1999年、2002年和2009年进行了维修和保养任务。国际空间站在2020年对其价值20亿美元的反物质探测器进行了维修。但是这样的重大维修需要把人送到太空。这既昂贵又耗费资源。

机器人维修，如DARPA的2007OrbitalExpress，已经使用了为与特定卫星对接而定制的机器。它们不是通用的维修和燃料加注系统。还有一个问题是通信的延迟问题。一颗地球同步卫星在地球上空35000公里处运行，而大多数卫星在设计上首先不是为了修理的。所以维修系统必须是半自动的。这些都是NASA想要解决的问题。

在这个领域已经有了一些成功。2019年，SpaceLogistics公司制造的MEV1号卫星为他们自己的Intelsat901卫星提供服务，将其寿命延长了五年。到2024年，DARPA资助的另一个项目地球同步卫星的机器人服务计划使用一个机器人飞船，利用相机和激光测距仪，抓住那些没有专门设计对接的废旧卫星。它还将有两个机械臂。其中一个机械臂将用于与卫星对接，而另一个机械臂可用于打开未部署的太阳能电池板。

NASA计划于2025年执行的第二次Landsat7任务，甚至更加雄心勃勃。它的在轨维修、装配和制造1（OSAM1）机器人被设计用来在轨道上建造全新的结构。它有一个姐妹任务，即空间基础设施灵巧机器人（SPIDER），设计用于在空间组装东西。将碳纤维和纺织品与类似于3D打印的技术相结合，OSAM1将建造轻而坚固的复合梁，可以组合成结构部件，用于维修和维护轨道上的物体。更容易修复的卫星意味着更便宜的卫星。而更便宜的卫星意味着更多的卫星。

正如《IndexofObjectsLaunchedintoOuterSpace》所报告的，截至2021年4月，太空中已经有7389颗独立的卫星。它们中的大多数都用于通信。那里隐藏着一个巨大的太空维修和回收的新生产业。如果这些基础步骤成功，大门将为今天不可行的新可能性打开。人们将能够直接在轨道上建造更大的结构，可以制造更宽敞的空间站，促进太空旅行，这反过来将促进太空采矿等等。