废物利用!美国欲派上天改造旧卫星废物利用大

时间:2018-04-11 11:53  编辑:眼爆科技

据美国《航空周刊》网站5日报道,美国国防高级研究计划局计划在2016年实施一项名为凤凰的计划,让一个自主飞行的机器人飞行器从废弃飞行器轨道上运行的退役飞行器上卸下天线,然后重新安装新的通信系统,重建具有使用功能的地球静止轨道通信卫星。这一计划的好处显而易见:如果能够设法重新利用那些已经在轨运行的陈旧设备,而不是重新发射新的卫星,将大大降低军事卫星的成本,但要实现这一点,需要重大的技术进步,才能在同步轨道甚至更远的轨道上实现机器人自主作业。报道称,耗资3.5亿美元的美国国家航空航天局TRDS-K数据中继卫星是个明显的例子,该卫星装备两个直径4.9米的不可折叠抛物线天线,2013年1月份使用大力神V发射升空时,发射费用高达2亿美元。发射费用取决于天线的尺寸,天线尺寸越大,费用越高,如果能利用已有资源,费用就能大大降低。通常通信卫星燃料和太阳能电池的寿命最多能维持15年,但美国国防高级研究计划局认为天线结构能够维持100年以上。他们认为,如果拆除并通过安装新型量产低成本任务模块的方式来改造已有天线,能显著降低卫星通信服务的成本,而这些附加设备,完全可以利用发射商用卫星的机会搭车进行。一个机器人服务飞行器将被发射到同步地球轨道上,而任务模块和其他附加设备则被打包搭乘商用卫星发射工具发射升空。每年发射到地球同步轨道上的商用卫星多达10-15次,也就是说每月至少有一次搭车的机会。同步地球静止轨道卫星上的任务模块会根据地面指令抛放出来,然后机器人飞行器接收并予以保存,然后飞往废弃飞行器轨道,与目标废弃飞行器会合,会合后机器人飞行器会将任务模块装在废弃飞行器天线上,然后将天线拆下,拖往同步地球轨道,成为新的卫星。2012年7月开始实施的凤凰计划耗资1.8亿美元,目前正在稳步推进,研究人员正在测试几台原型系统,其中包括机器人飞行器机械臂系统、天线支杆机械切割系统以及安全交会和近距离服务所需的各类精密传感器。据报道,凤凰计划第一阶段主要是重新赋予废旧天线新的功能,先重建一个1-5米直径的小型天线,然后用它进行无线电通信,演示阶段不会把天线拖到地球同步轨道。凤凰计划的前景堪称广阔,美国目前大概有500颗退役飞行器,其中140颗拥有适合改造的天线。




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