Wetenschap
Krediet:CC0 Publiek Domein
Honderden miljoenen dollars kunnen gaan naar de satellieten ter grootte van een schoolbus die in een baan boven de aarde vliegen en diensten leveren zoals breedbandinternet, omroep en militair toezicht.
Maar als een onderdeel kapot gaat of een satelliet zonder brandstof komt te zitten, er is geen manier om hulp te sturen.
De commerciële industrie en overheidsinstanties denken dat ze dicht bij een antwoord komen:robotreparaties.
Het idee is om de levensduur van satellieten te verlengen door satellietdiensten in een baan om de aarde, waarin robotachtige ruimtevaartuigen in wezen fungeren als de AAA-wegservicetrucks van de ruimte, reizen van satelliet naar satelliet om ze bij te tanken en problemen op te lossen.
Op een lentedag eerder dit jaar in Greenbelt, MD, 30 bedrijven verzamelden zich in het Goddard Space Flight Center van NASA om meer te weten te komen over de technologie en hardware te bekijken voor satellietdiensten in een baan om de aarde. Ze varieerden van ruimtevaartuigmakers tot leveranciers van robotarmen en zelfs verzekeringsmakelaars. In januari staat een tweede evenement gepland.
Industriewatchers zien de verhoogde activiteit als commerciële bevestiging voor een 30 jaar oud idee dat, tot voor kort, trok alleen staatsdollars aan.
"Ik denk dat het een duurzame markt kan zijn, " zei Carissa Christensen, chief executive van ruimteanalytisch adviesbureau Bryce Space and Technology.
Een van de eerste commerciële robottechnici zal volgend jaar gelanceerd worden, maar analisten zeggen dat een volwassen markt nog minstens 10 jaar verwijderd is. Niet alleen moeten het ruimtevaartuig en de mogelijkheden nog worden verfijnd, maar de ruimtevaartindustrie die relatief conservatief is, zal verschillende demonstraties willen zien voordat u zich aanmeldt.
"Het is een omgeving waar je geen fouten mag maken, " zei Steve Oldham, senior vice-president strategische bedrijfsontwikkeling bij SSL, een divisie van het in San Francisco gevestigde Maxar Technologies dat een dergelijk project in de maak heeft.
De technologie moet nog zo ver gaan dat robots capabele servicemedewerkers worden. Maar het aantal satellieten dat onderhoud nodig heeft, neemt snel toe.
in 2016, het waren er meer dan 1, 400 operationele satellieten in een baan om de aarde, vergeleken met 994 in 2012, volgens een rapport van juni in opdracht van de Satellite Industry Assn. en geschreven door Bryce Space and Technology. Veel zijn programmeerbaar, wat betekent dat hun software gedurende hun hele levensduur kan worden bijgewerkt, die zich kan uitstrekken tot 10 of 15 jaar.
NASA is begonnen met de ontwikkeling van een deel van de benodigde technologie. In februari, het bureau lanceerde een sensor genaamd Raven tijdens een lancering van vrachtbevoorrading voor het internationale ruimtestation. Raven kan voertuigen volgen die het ruimtestation naderen, net zoals een honkbalvanger een inkomende bal in de gaten houdt lang voordat hij een arm uitstrekt om hem te grijpen.
"Satellieten in een lage baan om de aarde reizen ergens tussen de 15, 000 en 18, 000 mph, " zei Ben Reed, adjunct-divisiedirecteur van de afdeling satellietonderhoudsprojecten van NASA's Goddard Space Flight Center, die Raven ontwikkelde. "We moeten onze servicer eronder zetten met de handschoen van een robotvanger op de juiste plaats."
Die divisie is ontstaan uit eerdere missies om de Hubble-ruimtetelescoop te onderhouden en te onderhouden.
Astronauten aan boord van de spaceshuttle hebben vijf keer onderhoud gepleegd aan de telescoop, met de laatste missie in 2009 gericht op het vervangen van printplaten en het toevoegen van nieuwe sensoren. Toen het shuttleprogramma eindigde, NASA's vermogen om toegang te krijgen tot ruimte-activa en deze te onderhouden is verdwenen, zei Riet.
De divisie ontwikkelt ook tanktechnologieën en werkt aan de uiteindelijke lancering van een volledig gerobotiseerd ruimtevaartuig dat naar een satelliet in een baan om de aarde zal gaan en het autonoom zal vangen en bijtanken.
Het aspect autonoom vangen is belangrijk, Riet zei, omdat wachten op een videosignaal om menselijke operators op aarde te bereiken te traag zou zijn. De vertraging tussen het verplaatsen van de robotarm van dat ruimtevaartuig en het zien van het resultaat op video kan ongeveer drie seconden duren.
"We hebben snelle, snel, snel, " hij zei, met zijn vingers knippen. "Je denkt niet na als je je hand uitsteekt om een set autosleutels te pakken."
Minder tijdgevoelige taken, zoals het knippen van draden, zal telerobotisch gebeuren via menselijke operators.
De afdeling satellietonderhoudsprojecten van NASA is niet bedoeld om te concurreren met de industrie, maar om de door haar ontwikkelde technologie over te dragen aan geïnteresseerde partijen, zei Riet.
Raket- en satellietmaker Orbital ATK Inc., dat onlangs werd overgenomen door defensiegigant Northrop Grumman Corp., is begonnen met het assembleren van een dienstruimtevaartuig dat bekend staat als de Mission Extension Vehicle-1. Het vaartuig wordt volgend jaar gelanceerd en de service begint al in 2019.
Orbital ATK heeft satellietoperator Intelsat als eerste klant aan de lijn gekregen. De structuren van het ruimtevaartuig, zonnepanelen en drijfgastanks worden gemaakt in San Diego en Goleta.
In juni, satelliet- en ruimtevaartuigfabrikant SSL kondigde een nieuwe zakelijke onderneming aan die specifiek gericht is op satellietdiensten in de baan om de aarde. SSL werd in februari door het Defense Advanced Research Projects Agency geselecteerd als zijn commerciële partner in een programma voor het onderhouden van satellieten in een geosynchrone baan. SSL zal het ruimtevaartuig en de tankcapaciteit bouwen, terwijl DARPA robottools en software levert.
Het ruimtevaartuig zal in 2021 worden getest. SSL ontwikkelt het in een faciliteit in Palo Alto; twee robotarmen worden gebouwd in een onderafdeling in Pasadena. SSL heeft zijn eerste commerciële klant getekend, Luxemburgse satellietoperator SES.
Sommige analisten vragen zich af of deze robot-geekploeg überhaupt nodig zal zijn. Een komende hausse in het klein, goedkope satellieten kunnen duurdere, grote satellieten. Samen met lagere lanceringskosten, geleid door Elon Musk's SpaceX en zijn herbruikbare raketten, het kan goedkoper zijn om meerdere nieuwe kleine satellieten te lanceren dan oude te repareren of bij te tanken.
Maar Christensen van Bryce Space and Technology is ervan overtuigd dat er behoefte zal zijn aan een hoge en lage mix van satellieten. Ze voegt eraan toe dat goedkopere lanceringskosten meer reparaties kunnen veroorzaken.
"Als je een kwart miljard dollar aan hardware in een baan om de aarde hebt, het lijkt me handig om daar een toepassing voor te bedenken, ', aldus Christensen.
En functionarissen van de industrie zijn van mening dat robotservicemedewerkers in een baan om de aarde van essentieel belang zullen zijn als en wanneer mensen gigantische vaartuigen gaan assembleren om de planeten te verkennen.
"Die verregaande, soortveranderende ontdekkingen (zijn) wat ons de passie geeft om elke dag verder te gaan met iets dat alledaags klinkt, ' zei NASA's Reed.
© 2017 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com