
周二晚,猎鹰9号火箭从卡纳维拉尔角发射升空,搭载着一架前所未有的商用航天器。这种飞行器能够抓住在轨卫星并为其加装新的推进模块,从而赋予其”第二生命”。数十年来,太空中最有价值的不动产一直遵循着一条简单的规则:燃料耗尽即宣告退役。在35,786公里的高空没有加油站,没有道路救援,可以让一台仍拥有正常工作的转发器却因推进剂耗尽而无法保持位置的数百万美元通信卫星继续服役。
这一规则如今被改写。
诺斯罗普·格鲁曼公司的任务机器人飞行器(MRV)是美国海军研究实验室与DARPA历时20年联合开发的技术成果,旨在解决轨道工程中最棘手的难题之一。有效载荷MRV是这一技术管线的产物。
卫星维护的难题
卫星的设计从未考虑过维护需求。它们没有把手、没有对接端口、没有燃料加注阀。太阳能板脆弱易碎,热控毯精细灵敏,一旦接触失误,就有可能在地球周围最具经济价值的轨道上制造更多碎片。
实现MRV的突破性进展来自于工程师们意识到:所有卫星都有一个共同特征,将其固定在运载火箭上的结构环。通过设计能够抓取该结构环的机械臂,团队可以安全地操控几乎任何航天器,而无需触碰敏感组件。
该项目经历了DARPA主导的一系列阶段,包括SUMO、FREND、Phoenix和RSGS,最终诺斯罗普·格鲁曼旗下的SpaceLogistics子公司于2019年被选中将研究成果转化为可飞行的飞行器。由此诞生的双机械臂各长约3米,能够对在轨航天器进行检测、重新定位、维修甚至升级。
给疲惫卫星的”外挂喷气背包”
MRV搭载了三枚任务扩展舱(MEP)升空。这些推进模块可安装在客户卫星上,提供最长八年的额外轨道维持能力。每个MEP自带独立的电推进系统,客户通过自有的C波段或Ku波段遥测链路进行控制。
澳大利亚的Optus公司和Intelsat公司已经预订了位置。对于一颗典型的2,000公斤地球同步轨道卫星而言,MEP可以推迟替换发射的需求,而每次替换发射的成本通常高达数亿美元。
该任务还具有军事用途:初始检测完成后,RSGS有效载荷的控制权将移交至美国太空军的在轨服务、机动与物流部门。MRV自身搭载了被动燃料加注模块(PRM),这是太空军批准的首个燃料加注接口标准,使该飞行器能够在轨道上加注燃料以执行未来任务。
老将助推器的最后一程
本次发射是B1069第一级助推器的第32次也是最后一次飞行。由于直接注入地球同步转移轨道需要极高的能量,SpaceX选择将其一次性消耗。该助推器此前曾执行过NASA的CRS-24货运任务、Eutelsat的Hotbird 13F、SES-18和19,以及27次星链任务。
MRV将花费大约一年时间抵达其工作轨道,随后开始首次在轨服务任务。当它抵达时,将开创卫星行业前所未有的事物:在最重要的轨道上建立移动维修基础设施。
婷 翻译

