長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直夢(mèng)想著進(jìn)行空間服務(wù)的想法，但是現(xiàn)在它已成為現(xiàn)實(shí)。就在上個(gè)月，一個(gè)衛(wèi)星從美國(guó)防務(wù)公司諾斯羅普·格魯曼公司對(duì)接與另一顆衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行，延長(zhǎng)了其使用壽命數(shù)年以上，并預(yù)示著在軌道上的機(jī)器人任務(wù)一個(gè)激動(dòng)人心的新時(shí)代。

如今，有3000多顆死衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行，尋找用機(jī)器人固定舊衛(wèi)星的方法可以幫助我們減少地球周圍的太空垃圾。而且，如果我們還可以使用機(jī)器人航天器在軌道上建造結(jié)構(gòu)，那么它將為未來(lái)的激動(dòng)人心的太空飛行打開(kāi)新的大門(mén)。

交會(huì)對(duì)接

進(jìn)行空間服務(wù)的主要挑戰(zhàn)之一是讓兩艘航天器交會(huì)并進(jìn)入軌道。為了使太空機(jī)器人技術(shù)獲得成功，公司需要確保他們可以緩慢安全地接近目標(biāo)太空飛船，然后將其附著在其上而不會(huì)造成任何損壞。

諾斯羅普·格魯曼公司(Northrop Grumman)的飛行任務(wù)之所以引人注目，是因?yàn)樵撃繕?biāo)飛船并非設(shè)計(jì)用于維修。但是，法國(guó)衛(wèi)星專家Thales Alenia Space負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)名為EROSS的項(xiàng)目的Sabrina Andiappane指出，如果我們可以在維修時(shí)發(fā)射衛(wèi)星，則可以簡(jiǎn)化這一過(guò)程。

她說(shuō)：“諾斯羅普·格魯曼公司任務(wù)的目的是為一顆尚未準(zhǔn)備好服役的衛(wèi)星提供服務(wù)。”“我們的目標(biāo)是為將要準(zhǔn)備的衛(wèi)星做到這一點(diǎn)，因此，如果您想延長(zhǎng)其壽命，它將更有效率。”

今年下半年，EROSS團(tuán)隊(duì)計(jì)劃練習(xí)將“追趕者”航天器與客戶航天器對(duì)接。在實(shí)驗(yàn)室中，兩個(gè)模擬宇宙飛船將由機(jī)械臂抓住，以模擬在太空中的情況，然后追逐者將接近另一個(gè)宇宙飛船，并自動(dòng)對(duì)接，這是一種理想的質(zhì)量，可以減少人為失誤的機(jī)會(huì)。

一旦?？浚汾s者便可以安裝新儀器并為客戶衛(wèi)星加油。如果可以使過(guò)程盡可能簡(jiǎn)單，那么許多這樣的任務(wù)可以相對(duì)容易地在軌道上執(zhí)行。

Andiappane說(shuō)：“ EROSS的目標(biāo)是為實(shí)際任務(wù)做準(zhǔn)備。”“我們有幾個(gè)執(zhí)行結(jié)點(diǎn)所需的構(gòu)件，例如傳感器，夾具和算法。我們將演示這種功能。”

太空環(huán)境本身對(duì)機(jī)器人維修任務(wù)提出了許多挑戰(zhàn)。牛頓第三定律是其中之一-每一個(gè)動(dòng)作都具有相等且相反的反應(yīng)。這意味著在太空中，如果您嘗試使用機(jī)械臂移動(dòng)某些東西，那么您還將要移動(dòng)太空飛船。

法國(guó)地理信息公司Magellium的Thierry Germa博士說(shuō)：“在微重力作用下，每個(gè)動(dòng)作都會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反應(yīng)。”

鏡子

Germa博士負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)一個(gè)名為PULSAR的項(xiàng)目，該項(xiàng)目正在研究如何使用機(jī)器人在軌道上建造大型結(jié)構(gòu)，例如用于未來(lái)太空望遠(yuǎn)鏡的大型反射鏡。NASA計(jì)劃在2021年發(fā)射詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)，這是一種裝有6.5米大反光鏡的運(yùn)載工具，用于研究宇宙。但是，JWST的鏡子正達(dá)到我們可以安裝在火箭中的極限。因此，PULSAR正在尋找另一種方法，通過(guò)將大型鏡子部分發(fā)射并在太空中建造，將大型鏡子帶入軌道。

為了克服牛頓第三定律的問(wèn)題，機(jī)器人航天器將需要在構(gòu)造反射鏡時(shí)調(diào)整其方向以補(bǔ)償該運(yùn)動(dòng)，從而保持航天器的美觀和穩(wěn)定。由于該過(guò)程的復(fù)雜性，不可能讓人類遠(yuǎn)程操縱機(jī)器人航天器，這稱為遙操作。相反，自動(dòng)化將是關(guān)鍵。

Germa博士說(shuō)：“組裝過(guò)程必須得到充分的驗(yàn)證和保護(hù)，因?yàn)椴豢赡苡腥藛T參與。”