Разработиха роботизирана система за обслужване на сателити в орбита

29.11.2024   |   Начало»Новини

Редактор
Пепа Петрунова

Редактор
Пепа Петрунова

От Военноморския център за космически технологии (NCST) към Щатската военноморска изследователска лаборатория (NRL) обявиха, че са разработили комплексно роботизирано решение, квалифицирано за космическо приложение, което е предназначено да обслужва сателити в орбита.

Системата е проектирана и конструирана в партньорство и с финансиране от страна на Агенцията за перспективни изследователски проекти за отбраната (DARPA) на САЩ, а основната й цел е да осигури устойчивост и дълговечност на космическата инфраструктура.

Разработката е наименувана "Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites (RSGS) Integrated Robotic Payload (IRP)" или система за роботизирана поддръжка на геосинхронни спътници с интегриран роботизиран полезен товар. Революционното съоръжение с два роботизирани манипулатора е доставено на компанията за космическа логистика SpaceLogistics, собственост на Northrop Grumman и търговски партньор на DARPA. Тя ще го интегрира с основната модулна структура (spacecraft bus) на космическото си транспортно средство за обслужване на сателити в орбита "Mission Robotics Vehicle" (MRV), което се очаква да бъде изстреляно през 2026 г.

Робомеханиците са напът

"Успешното провеждане на изпитания на системата чрез термично вакуумно тестване бележи важна крачка напред в постигането на целта на програмата RSGS да направи възможно роботизираното обслужване на апарати в орбита в близко бъдеще.

Приносът на NRL в разработката на роботизирания полезен товар е съществена част от реализирането на тази визия, която обещава да трансформира сателитните операции в геостационарна орбита, да намали разходите за сателитните оператори и да създаде възможности, далеч надхвърлящи сегашните. Те ще бъдат революционни не само в контекста на националната сигурност, но и в този на гражданските приложения", коментира д-р Брус Данли, директор на изследователската дейност на NRL.

"Тази колаборация разкрива нови хоризонти пред поддръжката както на частни търговски, така и на правителствени спътници, като позволява инспекции от близо, пренастройки, хардуерно надграждане, както и осъществяване на ремонтни дейности. Създадохме усъвършенстван софтуер и хардуер за космически приложения, който значително ще улесни обслужването на сателити, включително управлението на роботизирани системи за тази цел", допълва Бърни Келм, началник на инженерния отдел за космически апарати на Военноморския център за космически технологии към лабораторията.

Нови възможности

Сателитите в геосинхронна орбита, разположени на приблизително 22 000 мили (или около 35 405 km) над Земята, са от решаващо значение за военните, правителствени и търговски комуникации, за осъществяването на наблюдение на земното кълбо, както за дейността на службите за национална сигурност в редица държави.

Понастоящем космическите апарати срещат множество сериозни предизвикателства, част от които са свързани с невъзможността да се извършват ремонти или модернизации в орбита. За да се компенсира липсата на такава опция, сателитите често се презапасяват с резервни системи и излишно гориво, което води до повишена сложност, тегло и цена. Ако проектът за поддръжка в орбита, базиран на иновативната роботизирана система IRP, се увенчае с успех, експлоатационният живот на активните спътници ще може да бъде значително удължен, посочват от NRL.

"Военните поправят своите самолети, танкове, кораби и камиони, когато претърпят повреда. Военноморските сили надграждат плавателните и въздухоплавателните си средства с радари, компютри и двигатели от най-ново поколение. Излиза, че сателитите са единственото толкова скъпо оборудване, което не може да бъде поправяно, сервизирано или модернизирано, след като веднъж е въведено в експлоатация.

А това коства много пари на данъкоплатците. Програмата RSGS цели да промени тази ситуация, като демонстрира възможности за поддръжка на тези ценни материални активи с помощта на роботи", споделя Глен Хеншоу, старши учен в звеното за роботика и автономни системи на NRL.

Две десетилетия усилия са напът да се увенчаят с успех

В рамките на наскоро приключилия успешно тестов етап роботизираната система е подложена на множество изпитвания за функционалност, надеждност и безопасност, включително подлагане на целия диапазон от температури, на които би била изложена в космоса. Щателно са инспектирани както авиониката на IRP, така и камерите за машинно зрение и осветителните системи, възможностите за калибриране и смяна на инструменталната екипировка, механизмите за заключване на двете роботизирани рамена и т. н.

Верифицирани са съвместимостта на решението с комуникационния стандарт на мрежата SpaceWire и с приложимите изисквания към роботизираните системи за космически приложения, както и изправността на режима за визуално сервоуправление.

Екипът на NRL, ангажиран с IRP, е прекарал близо десетилетие в усъвършенстването на концепцията и подобряването на тази първа по рода си роботизирана система за обслужване на сателити. По програмата RSGS пък учените, инженерите и изследователите в лабораторията работят вече над 20 години. Целта им е в бъдеще да наложат модулните дизайни при космическите апарати, които ги правят по-лесни за поддръжка и ремонти.

В близко бъдеще базирани на пионерската система на NRL "робомеханици" ще могат да се грижат за глобалния сателитен парк, като обикалят активните спътници в орбита и ги поправят и модернизират с нови електронни компоненти, задвижващи системи, сензори и т. н., убедени са специалистите от лабораторията. И това според тях е само началото – предстои човечеството скоро да отправи поглед и към възможностите за изграждане на мащабни конструкции, като обсерватории, соларни станции или други революционни съоръжения, директно в орбита, обобщават от NRL.

Ключови думи: NRL   обслужване на сателити   сателити в орбита   космически приложения   роботизирана система  

Област: Роботика