美欲派空間機(jī)器人上天修衛(wèi)星

圖片說(shuō)明：帶手臂的機(jī)器人飛行器回收衛(wèi)星的概念圖。 據(jù)美國(guó)《航空周刊》網(wǎng)站5日?qǐng)?bào)道，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局計(jì)劃在2016年實(shí)施一項(xiàng)名為“鳳凰”的計(jì)劃，讓一個(gè)自主飛行的機(jī)器人飛行器從廢棄飛行器軌道上運(yùn)行的退役飛行器上卸下天線，然后重新安裝新的通信系統(tǒng)，重建具有使用功能的地球靜止軌道通信衛(wèi)星。這一計(jì)劃的好處顯而易見(jiàn)：如果能夠設(shè)法重新利用那些已經(jīng)在軌運(yùn)行的陳舊設(shè)備，而不是重新發(fā)射新的衛(wèi)星，將大大降低軍事衛(wèi)星的成本，但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要重大的技術(shù)進(jìn)步，才能在同步軌道甚至更遠(yuǎn)的軌道上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主作業(yè)。 報(bào)道稱(chēng)，耗資3.5億美元的美國(guó)國(guó)家航空航天局TRDS-K數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星是個(gè)明顯的例子，該衛(wèi)星裝備兩個(gè)直徑4.9米的不可折疊拋物線天線，2013年1月份使用“大力神V”發(fā)射升空時(shí)，發(fā)射費(fèi)用高達(dá)2億美元?！鞍l(fā)射費(fèi)用取決于天線的尺寸，天線尺寸越大，費(fèi)用越高，如果能利用已有資源，費(fèi)用就能大大降低?！? 通常通信衛(wèi)星燃料和太陽(yáng)能電池的壽命最多能維持15年，但美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局認(rèn)為天線結(jié)構(gòu)能夠維持100年以上。他們認(rèn)為，如果拆除并通過(guò)安裝新型量產(chǎn)低成本任務(wù)模塊的方式來(lái)改造已有天線，能顯著降低衛(wèi)星通信服務(wù)的成本，而這些附加設(shè)備，完全可以利用發(fā)射商用衛(wèi)星的機(jī)會(huì)搭車(chē)進(jìn)行。一個(gè)機(jī)器人服務(wù)飛行器將被發(fā)射到同步地球軌道上，而任務(wù)模塊和其他附加設(shè)備則被打包搭乘商用衛(wèi)星發(fā)射工具發(fā)射升空。每年發(fā)射到地球同步軌道上的商用衛(wèi)星多達(dá)10-15次，也就是說(shuō)每月至少有一次搭車(chē)的機(jī)會(huì)。 同步地球靜止軌道衛(wèi)星上的任務(wù)模塊會(huì)根據(jù)地面指令拋放出來(lái)，然后機(jī)器人飛行器接收并予以保存，然后飛往廢棄飛行器軌道，與目標(biāo)廢棄飛行器會(huì)合，會(huì)合后機(jī)器人飛行器會(huì)將任務(wù)模塊裝在廢棄飛行器天線上，然后將天線拆下，拖往同步地球軌道，成為新的衛(wèi)星。 2012年7月開(kāi)始實(shí)施的“鳳凰”計(jì)劃耗資1.8億美元，目前正在穩(wěn)步推進(jìn)，研究人員正在測(cè)試幾臺(tái)原型系統(tǒng)，其中包括機(jī)器人飛行器機(jī)械臂系統(tǒng)、天線支桿機(jī)械切割系統(tǒng)以及安全交會(huì)和近距離服務(wù)所需的各類(lèi)精密傳感器。據(jù)報(bào)道，“鳳凰”計(jì)劃第一階段主要是重新賦予廢舊天線新的功能，先重建一個(gè)1-5米直徑的小型天線，然后用它進(jìn)行無(wú)線電通信，演示階段不會(huì)把天線拖到地球同步軌道?！傍P凰”計(jì)劃的前景堪稱(chēng)廣闊，美國(guó)目前大概有500顆退役飛行器，其中140顆擁有適合改造的天線。▲ (司 古)