在距离地球数万公里的高空,一场“太空机器人接力”正在上演。诺斯罗普·格鲁曼公司旗下的“任务延长飞行器”(MEV)近日正式与澳大利亚电信公司Optus的一颗卫星分离。过去一年多,MEV一直贴附在卫星尾部,为它提供轨道维持推力,延长其通信任务寿命。这次主动脱离并非任务结束,而是为了把“接力棒”交给更先进的下一代装备。
今年7月,诺斯罗普·格鲁曼用SpaceX的“猎鹰9号”火箭将新一代装备送入太空,其中包括由美国国防高级研究计划局(DARPA)合作研发、配备两只机械臂的“任务机器人飞行器”(MRV),以及两套体积更小、结构更简化的“任务延长舱”(MEP)。这些MEP本质上是一种模块化推进系统。目前,这艘航天器正飞往距离地球约2.7万英里的目标轨道。按照计划,MRV将在2027年用机械臂将其中一个MEP推进舱安装到Optus卫星上,为其未来五年续航。
通信卫星退役,往往不是因为电子设备彻底损坏,而是维持轨道所需的燃料耗尽。这颗Optus卫星于2009年发射,原设计寿命为15年。如果本次续命任务顺利,它还能继续运营并产生收入长达五年。随着发射和太空机器人部件成本降低,此类太空维修任务正逐渐走向现实。诺斯罗普·格鲁曼物流与服务副总裁卡西·王表示,公司希望推动太空从“一次性使用”转向可持续、可维护的基础设施环境,让卫星维修、延寿乃至升级维护都成为可能。
事实上,早在2019年和2020年,诺斯罗普·格鲁曼就已发射过两艘MEV飞行器。截至目前,它们已为包括两颗Intelsat卫星和Optus卫星在内的多家客户提供了累计10年的延长服务。分离后的MEV-1将在报废轨道等待下一位客户,而MEV-2还将继续贴附在Intelsat卫星上运行至2030年。
相比早期MEV,新的MRV代表了商业模式和技术的双重升级。卫星运营商可以直接购买并永久拥有MEP推进舱,MRV的机械臂则可以腾出来服务更多卫星,从而降低整体服务成本。不过,这种服务对技术要求极高:两艘飞行器在以每小时数千英里的高速飞行时,必须实现自主接近并完全对接。早期MEV依靠对接探针直接插入并锁定卫星发动机喷嘴,而MRV则需要通过机械臂精确捕捉并安装MEP。此外,MRV本身被设计为可在轨加注燃料,这为未来更多卫星实现在轨加注验证了可行性。虽然当前改造费用仍让一些运营商望而却步,但太空维修市场的需求已经显现。
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