Орбитальные роботы нового поколения: как продлевают жизнь спутникам
Над Землёй разворачивается необычная операция: один космический аппарат сменяет другой, чтобы спутник мог продолжать работу. На этой неделе Mission Extension Vehicle (MEV) от компании Northrop Grumman отстыковался от спутника связи, которым управляет австралийская фирма Optus. Больше года MEV удерживал аппарат в нужной точке орбиты — и теперь уступает место новой системе обслуживания.
Что запустили в июле
В июле ракета SpaceX Falcon 9 вывела на орбиту четыре аппарата Northrop Grumman:
- Mission Robotic Vehicle (MRV) — спутник с двумя роботизированными манипуляторами. Его разработали при участии DARPA.
- Mission Extension Pods (MEP) — три компактные модульные двигательные установки.
Сейчас аппараты летят к целям на высоте примерно 27 000 миль. В 2027 году MRV с помощью манипуляторов прикрепит одну из капсул MEP к спутнику Optus — так срок его службы удастся заметно продлить.
Почему спутникам нужна помощь
Чаще всего спутники перестают работать не из‑за поломки электроники, а из‑за того, что у них заканчивается топливо для удержания на орбите. Спутник Optus запустили в 2009 году — его расчётный срок службы составлял 15 лет. Если план сработает, аппарат сможет приносить пользу ещё шесть лет.
Сегодня такие миссии стали реальнее: запуски дешевле, а космические компоненты — доступнее.
Как уже работают системы продления срока службы
На орбите сейчас находятся два аппарата MEV (запущены в 2019 и 2020 годах). Они уже продлили срок службы сразу трёх спутников — в том числе двух аппаратов Intelsat и спутника Optus:
- MEV‑1 ждёт нового заказчика на парковочной орбите.
- MEV‑2 будет обслуживать спутник Intelsat до 2030 года.
Принцип работы MEV простой: аппарат стыкуется со спутником с помощью зонда, который фиксируется на соплах двигателя, и берёт на себя управление положением в космосе.
В чём отличие новой системы
MRV — это следующий шаг. Схема такая: владельцы спутников покупают и используют капсулы MEP, которые остаются прикреплёнными к аппарату постоянно. А MRV выступает как «обслуживающий робот»: он подлетает и с помощью манипуляторов аккуратно присоединяет MEP. Это позволяет обслуживать больше спутников и делать услугу дешевле.
Задача технически сложная: аппараты движутся на огромной скорости, и стыковка должна происходить автономно и безопасно. У MRV есть ещё одна особенность — он может дозаправляться на орбите. Это демонстрация технологий, которые в будущем могут стать стандартом, хотя сейчас дополнительный вес и стоимость мешают их массовому внедрению.
Два пути в спутниковой индустрии
В отрасли сейчас заметны два тренда:
- Много дешёвых аппаратов на низких орбитах. Так работают, например, Starlink и Amazon LEO.
- Продление срока службы дорогих спутников на высоких орбитах, где замена стоит особенно дорого.
Кэсси Вонг, директор по логистике и обслуживанию Northrop Grumman, говорит, что цель — изменить подход к работе в космосе: сделать его более устойчивым за счёт ремонта, модернизации и обслуживания аппаратов, а не постоянной замены.
В перспективе MRV сможет не только продлевать срок службы, но и устанавливать на спутники новые компоненты или корректировать их орбиту.
Военный и стратегический контекст
Интерес оборонных ведомств к таким технологиям понятен: на высоких орбитах много дорогостоящих аппаратов, принадлежащих военным структурам. Участие DARPA в разработке манипуляторов для MRV подчёркивает важность направления.
При этом у подобных систем есть и спорная сторона. Например, Космические силы США называли китайский обслуживающий аппарат с манипуляторами потенциальным оружием: теоретически он может захватить или вывести из строя чужой спутник. В Northrop подчёркивают, что их аппараты предназначены только для обслуживания и продления срока службы спутников.
Другие проекты в этой сфере
По словам Кэсси Вонг, технологию можно применять и на низкой околоземной орбите, чтобы продлевать жизнь ценным объектам.
Пример похожего проекта — работа стартапа Katalyst Space. Компания занимается продлением срока службы космического телескопа NASA. Недавно из‑за неполадок телескоп начал беспорядочно вращаться, но специалисты Katalyst устранили проблему и рассчитывают успешно завершить миссию.
