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據(jù)Techspot報(bào)道，在太空中修理衛(wèi)星很困難，成本也很昂貴。所以美國(guó)宇航局（NASA）正在建造一種半自主機(jī)器人，在軌道上為它們提供服務(wù)。他們還想從頭開(kāi)始在軌道上建造東西。
當(dāng)人造衛(wèi)星被送上太空時(shí)，通常是一個(gè)單程任務(wù)。它們的壽命是由其攜帶的燃料數(shù)量決定的。現(xiàn)在的大多數(shù)衛(wèi)星都有太陽(yáng)能電池板，但即使如此，也可能出現(xiàn)部署失敗。衛(wèi)星發(fā)射失敗是有據(jù)可查的，但在太空中，沒(méi)有服務(wù)站。因此，工程師必須設(shè)計(jì)具有冗余的衛(wèi)星系統(tǒng)。這反過(guò)來(lái)又使它們變得沉重、復(fù)雜和昂貴。最終，一旦它們的有效壽命結(jié)束，大多數(shù)衛(wèi)星要么在大氣層中燃燒，要么被停在背景軌道上成為太空垃圾。
NASA有一個(gè)計(jì)劃來(lái)改變這種情況。他們想執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，為軌道上的Landsat 7衛(wèi)星補(bǔ)充燃料。在地球上空700公里的軌道上，Landsat 7是一顆已經(jīng)失效的地球成像衛(wèi)星。它可以在99分鐘內(nèi)環(huán)繞地球運(yùn)行，每16天拍攝整個(gè)地球。在它的燃料耗盡之前，它這樣做了20年。該計(jì)劃是讓一個(gè)機(jī)器人接近該衛(wèi)星，用機(jī)械臂抓住它。然后用它的機(jī)械臂切開(kāi)外面的絕緣層，切斷兩根電線(xiàn)，擰下一個(gè)螺栓，連接一個(gè)管子，并泵入115公斤的肼燃料。
第一次軌道維修是由James van Hoften和George Nelson在1984年進(jìn)行的，目的是維修太陽(yáng)極大期任務(wù)衛(wèi)星（SMM）衛(wèi)星。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在1993年、1997年、1999年、2002年和2009年進(jìn)行了維修和保養(yǎng)任務(wù)。國(guó)際空間站在2020年對(duì)其價(jià)值20億美元的反物質(zhì)探測(cè)器進(jìn)行了維修。但是這樣的重大維修需要把人送到太空。這既昂貴又耗費(fèi)資源。
機(jī)器人維修，如DARPA的 2007 Orbital Express，已經(jīng)使用了為與特定衛(wèi)星對(duì)接而定制的機(jī)器。它們不是通用的維修和燃料加注系統(tǒng)。還有一個(gè)問(wèn)題是通信的延遲問(wèn)題。一顆地球同步衛(wèi)星在地球上空35000公里處運(yùn)行，而大多數(shù)衛(wèi)星在設(shè)計(jì)上首先不是為了修理的。所以維修系統(tǒng)必須是半自動(dòng)的。這些都是NASA想要解決的問(wèn)題。
在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有了一些成功。2019年，SpaceLogistics公司制造的MEV-1號(hào)衛(wèi)星為他們自己的Intelsat 901衛(wèi)星提供服務(wù)，將其壽命延長(zhǎng)了五年。到2024年，DARPA資助的另一個(gè)項(xiàng)目“地球同步衛(wèi)星的機(jī)器人服務(wù) ”計(jì)劃使用一個(gè)機(jī)器人飛船，利用相機(jī)和激光測(cè)距儀，抓住那些沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)對(duì)接的廢舊衛(wèi)星。它還將有兩個(gè)機(jī)械臂。其中一個(gè)機(jī)械臂將用于與衛(wèi)星對(duì)接，而另一個(gè)機(jī)械臂可用于打開(kāi)未部署的太陽(yáng)能電池板。
NASA計(jì)劃于2025年執(zhí)行的第二次Landsat 7任務(wù)，甚至更加雄心勃勃。它的在軌維修、裝配和制造1（OSAM-1）機(jī)器人被設(shè)計(jì)用來(lái)在軌道上建造全新的結(jié)構(gòu)。它有一個(gè)“姐妹”任務(wù)，即空間基礎(chǔ)設(shè)施靈巧機(jī)器人（SPIDER），設(shè)計(jì)用于在空間組裝東西。將碳纖維和紡織品與類(lèi)似于3D打印的技術(shù)相結(jié)合，OSAM-1將建造輕而堅(jiān)固的復(fù)合梁，可以組合成結(jié)構(gòu)部件，用于維修和維護(hù)軌道上的物體。更容易修復(fù)的衛(wèi)星意味著更便宜的衛(wèi)星。而更便宜的衛(wèi)星意味著更多的衛(wèi)星。
正如《 Index of Objects Launched into Outer Space》所報(bào)告的，截至2021年4月，太空中已經(jīng)有7389顆獨(dú)立的衛(wèi)星。它們中的大多數(shù)都用于通信。那里隱藏著一個(gè)巨大的太空維修和回收的新生產(chǎn)業(yè)。如果這些基礎(chǔ)步驟成功，大門(mén)將為今天不可行的新可能性打開(kāi)。人們將能夠直接在軌道上建造更大的結(jié)構(gòu)，可以制造更寬敞的空間站，促進(jìn)太空旅行，這反過(guò)來(lái)將促進(jìn)太空采礦等等。
