美軍方利用機(jī)器人維修在軌衛(wèi)星研究獲進(jìn)展

據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)報道，美國國防預(yù)先研究計劃局（DARPA）“鳳凰”項目已完成第一階段任務(wù)，在軌道機(jī)器人與衛(wèi)星構(gòu)型研究方面取得進(jìn)展。

衛(wèi)星從研制到部署周期漫長，與近地軌道航天器不同，衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道（GEO）后難以維修。DARPA的鳳凰項目旨在解決這些嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。“鳳凰”嘗試實現(xiàn)GEO機(jī)器人服務(wù)，延長在軌資產(chǎn)壽命，同時開發(fā)新的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)減少天基系統(tǒng)成本，借以改變這種現(xiàn)狀。具體而言，“鳳凰”的目標(biāo)就是開發(fā)并演示驗證可在GEO檢查，并利用機(jī)器人維修合作性太空系統(tǒng)的技術(shù)。“鳳凰”項目已完成第一階段任務(wù)，并與八個承包商簽署第二階段主要合同。

DARPA項目經(jīng)理大衛(wèi)·巴恩哈特說：“第一階段不僅證明機(jī)器人工具及裝配技術(shù)的可行性，也驗證了可以在太空利用物理聚合細(xì)胞星的方式在軌建造新衛(wèi)星的方案。”“這些成就最終可能引發(fā)革命性的創(chuàng)造能力，實現(xiàn)以小成本在軌建造新型、真正可擴(kuò)展的太空系統(tǒng)”。

“鳳凰”第二階段重點開展三項技術(shù)研究:

1.先進(jìn)GEO太空機(jī)器人：DARPA正在開發(fā)多種機(jī)器人技術(shù)，以解決地球同步軌道惡劣環(huán)境下的關(guān)鍵在軌任務(wù)需求，包括裝配、維修、資產(chǎn)壽命延長、燃料再加注等。開發(fā)活動包括機(jī)械臂和多個通用、專用工具的成熟度。這些技術(shù)將用于未來的機(jī)器人裝配平臺——“服務(wù)星/守護(hù)星”。

2.細(xì)胞星：一種新型低成本、幾乎可無限擴(kuò)展的模塊化衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu)。細(xì)胞星是小型的獨立性模塊（重約7千克），其上配有必要的衛(wèi)星功能模塊（如電源、運(yùn)動控制、傳感器等）。細(xì)胞星將共用數(shù)據(jù)、電力和熱管理功能。

細(xì)胞星還可以按照不同形式進(jìn)行物理聚合，利用不同類型、不同規(guī)模，或不同造型的有效載荷，完成多樣化太空任務(wù)。因為它們是模塊化的，可在裝配線上以低成本快速制造，裝配不同的有效載荷。DARPA目前專注于驗證近地軌道細(xì)胞星技術(shù)方案。

3.有效載荷在軌交付系統(tǒng)（POD）：該系統(tǒng)將建成標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)制，將用于商業(yè)通信衛(wèi)星，使其安全攜帶各種分離性元素進(jìn)入軌道，包括有效載荷、細(xì)胞星和電子器件，充分利用商業(yè)衛(wèi)星的頻率和“寄宿有效載荷”服務(wù)。DARPA正在追求以低風(fēng)險的飛行方式驗證POD技術(shù)。

巴恩哈特表示：“單獨使用或聯(lián)合使用上述這些技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)‘鳳凰’最初重新利用的目的，還可以在GEO廣泛進(jìn)行其他機(jī)器人使能任務(wù)”。“這些技術(shù)可以幫助衛(wèi)星進(jìn)入新的運(yùn)行軌道，或合適的軌道，在執(zhí)行日常維護(hù)或故障排除時檢查衛(wèi)星，進(jìn)行維修或更換磨損部件，或添加功能或升級功能。上述這些能力將使太空系統(tǒng)第一次具備靈活性、可訪問性和抗毀性。”

DARPA與以下公司簽署第二階段合同： Busek公司、Energid公司、蜜蜂機(jī)器人公司、加拿大MDA公司、美國MDA公司、NovaWurks、海洋工程（Oceaneering）有限公司、勞拉太空系統(tǒng)公司。 （來源：中國新聞網(wǎng)）