Обслуживание космической инфраструктуры - Space Infrastructure Servicing

Обслуживание космической инфраструктуры (SIS) это космический корабль разрабатывается Канадский аэрокосмическая фирма MDA работать в качестве малогабаритного в космосе автозаправочная база за спутники связи в геостационарная орбита.

В июне 2017 года SSL объявила о своем первом коммерческом заказчике, люксембургском владельце / операторе спутниковой связи SES S.A.

История

Корпорация MDA объявил в начале 2010 г., что маломасштабная геостационарная орбита заправка проект находился в разработке. Проектом был один космический корабль, который будет дозаправлять другие космические корабли на орбите в качестве демонстрации обслуживания спутников. Объявление 2010 г. указывало, что MDA уже подписала опционное соглашение «с неопознанным оператором спутникового флота, который согласился предоставить стареющий телекоммуникационный космический аппарат для операции по дозаправке в качестве первого заказчика».[1] Предполагаемые миссии включали не только дозаправку спутников, но и уменьшение образования космического мусора за счет включения возможности транспортного средства «выталкивать мертвые спутники в кладбищенские орбиты."[1]

Первоначальный технический проект предусматривал создание топливного склада, который маневрировать к оперативному спутник связи, стыковаться с целевым спутником апогейный двигатель, удалите небольшую часть целевого космического корабля одеяло тепловой защиты, Подключается к линии топливного давления и доставить пропеллент. В 2010 году было подсчитано, что «стыковочный маневр выведет из строя спутник связи примерно на 20 минут».[1]

Потенциал Бизнес модель за услугу, по состоянию на март 2010 г., будет «просить клиентов платить за килограмм топлива, успешно добавленного к их спутнику, при этом цена за килограмм зависит от дополнительных доходов, которые оператор может рассчитывать получить от продленного срока службы космического корабля».[1]

В марте 2011 года MDA объявила, что Intelsat должен был стать их первым партнером по запуску, и что машина SIS может быть готова к запуску уже в 2015 году, а Intelsat обеспечит до АМЕРИКАНСКИЙ ДОЛЛАР$ 280 000 000 за период, в течение которого услуги на орбите будут предоставлены части спутникового парка Intelsat.[2]

По состоянию на ноябрь 2011 г., MDA приостановила миссию по обслуживанию спутников, ожидая в ближайшее время важных решений по объему и деталям запланированных миссий по обслуживанию спутников. Правительство США гражданские и оборонные ведомства НАСА и DARPA. MDA хочет «увидеть запросы ставок NASA и DARPA, узнать, что в них содержится, может ли [MDA] делать ставки как канадская компания или как компания США».[3]Генеральный директор MDA Даниэль Э. Фридманн сказал: «Мы не можем просто идти вперед. Я знаю, что все говорят, что правительство не является конкурентом, и да, буквально они не являются конкурентами. Но весь наш бизнес заключается в том, чтобы выиграть бизнес у правительства, а затем использовать эту технологию двойного назначения. на коммерческий рынок ".[3]

В феврале 2012 года MDA заявила, что ожидает «решения по контракту с США. Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), прежде чем решить, отложить ли свою работу над транспортным средством для обслуживания спутников и выполнять другие работы на орбите ».[4]

В июньской статье 2012 г. Космический обзор, обсужден и противопоставлен ряд подходов к спутниковому обслуживанию. Сообщается, что концепция обслуживания космической инфраструктуры MDA несколько сложнее, чем у конкурентов. ViviSat Автомобиль расширения миссии, и считается аналогичным концепциям, которые НАСА проводит экспериментальные исследования с помощью тестовой платформы под названием Роботизированная дозаправка полет на Международная космическая станция вовремя Экспедиция 29 –32 периода в 2011-2013 гг. Подход MDA «будет использовать свои манипуляторы для дозаправки или ремонта космического корабля. Первоначальное объявление о SIS от MDA в марте 2011 года предусматривало использование его для развертывания застрявших [солнечных] батарей - как в случае с [Intelsat] ИС-19 —Или схватиться обломки. «Прямая дозаправка спутника с помощью роботов - нетривиальная задача, но это вполне выполнимо».[5]Для сравнения: DARPA Проект Феникс Программа имеет еще более сложную концепцию миссии: «совместный сбор и повторное использование ценных компонентов со спутников на орбите, которые были выведены из эксплуатации. DARPA предполагает сервисный космический корабль, который мог бы удалить солнечную батарею, антенну или другой компонент с несуществующего спутника и транспортировать на другой спутник, либо на недавно построенный космический корабль, либо на тот, который нуждается в ремонте ». Феникс действительно стремится подняться на выведенные на пенсию, не сотрудничающие, неконтролируемые спутники, которые были оставлены умирать в геосинхронном режиме. кладбищенская орбита по сути, и посмотрим, сможем ли мы возродить возможности этих спутников или тех спутниковых компонентов ».[5]

В марте 2016 года «Роботизированное обслуживание геосинхронных спутников» (RSGS) стало новым названием DARPA для проекта Phoenix. В феврале 2017 года DARPA выбрало SSL, компанию MDA, Пало-Альто, Калифорния, в качестве своего коммерческого партнера по программе RSGS.[6] В июне 2017 года SSL объявила о создании Space Infrastructure Services LLC (SIS), о своем контракте с SSL на создание первого роботизированного обслуживающего транспортного средства SIS и о своем первом коммерческом заказчике, владельце / операторе спутников из Люксембурга. SES S.A. [7]

Демонстрационные проекты дозаправки в космосе

MDA

По состоянию на март 2011 г., MDA привлекла своего первого крупного заказчика для первоначального демонстрационного проекта. Intelsat заключили предварительное соглашение о закупке половины полезной нагрузки в 2000 кг (4400 фунтов), которую космический корабль MDA будет нести в геостационарная орбита. Предполагалось, что такая покупка продлит от двух до четырех лет дополнительного срока службы до пяти спутников Intelsat при условии, что на каждый спутник будет доставлено 200 кг топлива.[8]

Предполагалось, что SIS будет нести набор инструментов, предназначенный для открытия большинства из примерно 40 типов «систем заправки на борту спутников, находящихся сейчас на геостационарной орбите».[9]

Технические детали

План обслуживания первого спутника в демонстрационной миссии был следующим:[9]

  • "Intelsat [выберет] один из своих спутников, близких к выводу из эксплуатации, для перехода на стандартный кладбищенская орбита примерно на 200–300 км над геостационарной дугой на 36 000 км над экватором ».
  • MDA [должен был] "запустить сервисную службу SIS, которая [должна] встретиться и состыковаться со спутником Intelsat, [и присоединиться] к кольцу вокруг спутника апогейный двигатель."
  • Управляется с наземной станции "Роботизированная рука SIS [должна была] протянуть руку через сопло апогейного двигателя, чтобы найти и отвинтить крышку топливного бака спутника".
  • «Автомобиль SIS [затем] закрывал крышку топливного бака после доставки согласованного количества топлива, а затем направлялся к своей следующей миссии».

Продление миссии после демонстрации

Помимо дозаправки и обслуживания геостационарных спутников связи топливом, которое первоначально запускается с транспортным средством, транспортное средство SIS проектируется так, чтобы иметь возможность орбитальный маневр к рандеву с запасным топливным баллоном после развертывания 2000 кг топлива при первой загрузке, что позволяет дозаправить дополнительные спутники после завершения первоначальной миссии по обслуживанию нескольких спутников.[9]

Созревание технологий НАСА

Коммерческий интерес MDA к роботизированной дозаправке в космосе усилился в 2013 году, когда НАСА завершило демонстрационную миссию по роботизированной дозаправке спутникового оборудования, которое никогда не было предназначено для дозаправки. В январе 2013 года была проведена обширная серия управляемый роботом передача пороха эксперименты на открытой площадке установки Международная космическая станция (МКС) были завершены НАСА Роботизированная дозаправка (RRM).[10]НАСА Роботизированная дозаправка запущен в 2011 году.

В набор экспериментов входил ряд пороховых газов. клапаны, насадки и уплотнения аналогичны тем, которые используются на большом количестве коммерческих и государственных спутников, плюс серия из четырех прототип инструменты, которые можно было прикрепить к дистальный конец космической станции роботизированная рука. Каждый инструмент был прототипом устройства, которое «могло быть использовано в будущих миссиях по обслуживанию спутников для дозаправки космических аппаратов на орбите. RRM - это первая демонстрация дозаправки в космосе с использованием платформы и топливного клапана, характерных для большинства существующих спутников, которые никогда не были предназначены для заправка ".[10]

Конкурентные подходы

Конкурентный дизайнерские альтернативы в космосе RCS передача топлива существует. В ViviSat Автомобиль расширения миссии иллюстрирует один альтернативный подход, который мог бы подключаться к целевому спутнику таким же образом, как MDA SIS, через пусковой двигатель, но без передачи топлива. Скорее, ViviSat будет использовать «свои собственные двигатели для обеспечения контроль отношения для цели ".[11] ViviSat считает, что их подход проще и может работать с меньшими затратами, чем MDA, при этом имея техническую возможность стыковаться с большим числом (90 процентов) из примерно 450 геостационарный спутники на орбите.[11]

В сентябре 2012 г. DLR Space Administration объявила о финансируемом проекте по созданию двухмашинного космический корабль продемонстрировать несколько технологий, необходимых для обслуживания спутников на орбите, в том числе дозаправка космического корабля, чтобы обеспечить продление миссии спутника, а также контролируемую утилизацию неисправный спутник. Проект называется «DEOS» (немецкая миссия по обслуживанию орбиты) и состоит из «двух спутников,« клиента »и« обслуживающего лица ». Клиент выступает в роли спутника, требующего обслуживания или утилизации. Сервисный центр выполняет необходимые работы по клиент." Два космических корабля будут запущены вместе в низкая околоземная орбита 550 километров (340 миль). По состоянию на 2012 год, миссия «будет готова к запуску в 2018 году».[12] EADS Astrium Фридрихсхафен является генеральным подрядчиком на этапе определения проекта DEOS с контрактной стоимостью около 13 миллионов евро.[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d де Селдинг, Питер Б. (2010-03-03). "MDA Designing In-orbit Service Spacecraft". Космические новости. Архивировано из оригинал на 2013-01-05. Получено 2011-03-14. MDA подписала опцион с неопознанным оператором спутникового парка, который согласился предоставить стареющий телекоммуникационный космический корабль для операции дозаправки в качестве первого заказчика ... дозаправщик будет стыковаться с двигателем апогея спутника-цели, оторвав часть тепловое защитное одеяло корабля, подсоединяется к линии нагнетания топлива и доставляет топливо. По оценкам представителей MDA, стыковочный маневр выведет из строя спутник связи примерно на 20 минут. ... Обслуживающий робот будет прожить на орбите около пяти лет и будет нести достаточно топлива для выполнения 10 или 11 миссий по дозаправке спутников или очистке орбиты.
  2. ^ "Intelsat выбирает MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. для спутникового обслуживания". пресс-релиз. CNW Group. Архивировано из оригинал на 2011-05-12. Получено 2011-03-15. MDA планирует вывести свой аппарат для обслуживания космической инфраструктуры (SIS) на близкую к геостационарной орбите, где он будет обслуживать коммерческие и правительственные спутники, нуждающиеся в дополнительном топливе, перемещении или другом обслуживании. ... MDA и Intelsat будут работать вместе над окончательной доработкой спецификаций и других требований в течение следующих шести месяцев, прежде чем обе стороны одобрят этап сборки программы. Первая дозаправка будет доступна через 3,5 года после начала фазы строительства. ... Услуги, предоставляемые MDA Intelsat в рамках этого соглашения, оцениваются более чем в 280 миллионов долларов США.
  3. ^ а б де Селдинг, Питер (2011-11-01). «MDA приостанавливает спутниковое обслуживание; сообщает, что у основных предприятий дела идут хорошо». Космические новости. Архивировано из оригинал на 2013-02-02. Получено 2011-11-05.
  4. ^ Судьба канадского проекта спутникового обслуживания ожидает решения DARPA, Космические новости, 1 марта 2012 г.
  5. ^ а б Фуст, Джефф (25.06.2012). «Космическая промышленность борется с обслуживанием спутников». Космический обзор. Получено 2012-07-04.
  6. ^ http://www.darpa.mil/news-events/2017-02-09
  7. ^ https://www.sslmda.com/html/pressreleases/pr20170628.html
  8. ^ де Селдинг, Питер Б. (2011-03-14). «Intelsat подписывается на услугу по заправке спутников». Космические новости. Получено 2011-03-15. если космический корабль MDA будет работать в соответствии с планом, Intelsat заплатит MDA в общей сложности около 200 миллионов долларов. Это предполагает, что четыре или пять спутников получают около 200 кг топлива каждый. ... Первый полет корабля будет осуществляться на ракете International Launch Services Proton, заявили представители отрасли. Один из официальных лиц сказал, что космический корабль MDA, включая 2000 кг топлива для дозаправки, при запуске будет весить около 6000 кг.
  9. ^ а б c де Селдинг, Питер Б. (18 марта 2011 г.). «Intelsat подписывается на службу заправки спутников MDA». Космические новости. Архивировано из оригинал на 2012-03-21. Получено 2011-03-20. более 40 различных типов заправочных систем ... SIS будет нести достаточно инструментов, чтобы открыть 75 процентов заправочных систем на борту спутников, находящихся сейчас на геостационарной орбите. ... космический корабль SIS спроектирован для работы на орбите в течение семи лет, но он, вероятно, сможет работать намного дольше этого срока. Ключом к бизнес-модели является способность MDA запускать новые канистры с горючим, которые будут использоваться SIS для дозаправки десятков спутников в течение многих лет. Эти канистры будут намного легче, чем машина SIS, и поэтому их запуск будет намного дешевле.
  10. ^ а б Кларк, Стивен (25 января 2013 г.). «Стенд дозаправки спутников завершает демонстрацию на орбите». Космический полет сейчас. Получено 2013-01-26.
  11. ^ а б Морринг, Фрэнк младший (22.03.2011). "Конец космического мусора?". Авиационная неделя. Получено 2011-03-21. ViviSat, новое совместное предприятие US Space и ATK (50 на 50), продает космический корабль для дозаправки спутников, который подключается к целевому космическому кораблю, используя тот же подход «зонд в толчковом двигателе», что и MDA, но не передает свое топливо. . Вместо этого автомобиль становится новым топливным баком, использующим собственные двигатели для управления ориентацией цели. ... Концепция [ViviSat] не так развита, как MDA.
  12. ^ а б «Astrium выигрывает контракт DEOS на демонстрацию обслуживания на орбите». Пресс-релиз. EADS Astrium. 2012-09-13. Архивировано из оригинал на 2012-10-16. Получено 2012-09-25.

внешняя ссылка