توسعه ربات مکانیک فوق‌العاده برای چالش تعمیر ماهواره در مدار توسط ایالات متحده
یک مکانیک رباتیک ممکن است به زودی برای تعمیر ماهواره‌ها در مدار فعال و قابل استفاده شود.
در یک نقطه عطف مهم، آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده (NRL) به تکمیل توسعه یک سامانه رباتیک واجد شرایط پرواز فضایی دست یافته است.
این سامانه رباتیک سرویس‌دهی به ماهواره‌های ژئوسنکرون (RSGS) به همراه بارگذاری رباتیک یکپارچه توسط NRL توسعه یافته است. این پروژه با بودجه آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (DARPA) تامین شده است.
این بارگذاری که شبیه به دو بازوی رباتیک بزرگ است، با اتوبوس فضایی وسیله نقلیه رباتیک مأموریت نورثروپ گرومان ترکیب خواهد شد.
بروس دانلی، مدیر تحقیقاتی NRL گفت: "مشارکت NRL در بارگذاری رباتیک بخش مهمی از تحقق این دیدگاه است که نویدبخش تحول عملکردهای ماهواره در مدار ژئوسنکرون، کاهش هزینه‌ها برای اپراتورهای ماهواره و ارائه قابلیت‌هایی است که بسیار فراتر از امکانات فعلی است."
او اضافه کرد: "در واقع، قابلیت‌های مورد انتظار به طور بالقوه‌ای انقلابی برای امنیت ملی و کاربردهای غیرنظامی هستند."
سامانه رباتیک برای مدار ژئوسنکرون
این سامانه رباتیک برای ماهواره‌هایی که در مدار ژئوسنکرون قرار دارند، در حدود 22,000 مایل (35,405 کیلومتر) بالای زمین فوائدی خواهد داشت.
ماهواره‌ها در این مدار، ستون فقرات جامعه مدرن را تشکیل می‌دهند. آن‌ها در عملیات نظامی، خدمات دولتی، پایش وضعیت جوی، ارتباطات، مشاهده زمین و امنیت ملی نقش‌های مهمی ایفا می‌کنند.
بعد از سال‌ها در مدار بودن، این ماهواره‌ها با چالش‌های زیادی از جمله تضعیف قطعات الکترونیکی و کاهش سوخت مواجه می‌شوند.
توسعه، آزمایش و پرتاب یک ماهواره جدید یا جایگزین سال‌ها طول می‌کشد و منابع زیادی نیاز دارد.
برای کاهش این چالش‌ها، اغلب ماهواره‌ها با سیستم‌های اضافی و سوخت بیش از حد طراحی می‌شوند. با این حال، این امر باعث افزایش پیچیدگی، وزن و هزینه آن‌ها می‌شود.
توسعه فناوری‌های خدمات‌دهی در مدار، مانند تعمیر و سوخت‌گیری رباتیک، یک راه‌حل بالقوه برای افزایش عمر ماهواره‌ها و کاهش نیاز به پرتاب‌های متناوب ارائه می‌دهد.
گلن هنشاو، دکترای علوم و عضو ارشد علمی NRL اظهار داشت: "نیروهای نظامی به طور منظم هواپیما، تانک، کشتی و کامیون‌هایی که خراب می‌شوند را تعمیر می‌کنند. ما هواپیما و کشتی‌ها را با جدیدترین رادارها، کامپیوترها و موتور‌ها ارتقاء می‌دهیم."
"ماهواره‌ها تنها تجهیزات گران‌قیمتی هستند که خریداری می‌کنیم و نمی‌توان آن‌ها را تعمیر یا ارتقاء داد زمانی که در میدان باشند، و این به مالیات‌دهندگان هزینه می‌برد. RSGS برای تغییر این وضعیت طراحی شده است؛ ما قصد داریم نشان دهیم که می‌توانیم با استفاده از ربات‌ها این دارایی‌های ارزشمند را ارتقاء و تعمیر کنیم."
آزمایش حرارتی وکیوم ایستاب
بارگذاری RSGS از آزمایشات سخت‌گیری مانند آزمایش حرارتی وکیوم عبور کرده است تا آمادگی آن برای شرایط سخت فضا را تضمین کند
محیط سخت فضایی، شامل تابش، دماهای شدید و وکیوم، می‌تواند به مرور زمان به قطعات آن آسیب بزند.
بارگذاری رباتیک از آزمایشات شدید از جمله قرار گرفتن در دماهای بالا عبور کرده است.
تمامی قطعات بارگذاری، از جمله اویونیک، دوربین‌ها و نورها، مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. علاوه بر این، مهندسان هر یک از دو بازوی رباتیک را از لحاظ عملکرد از قفل‌های پرتاب، روش‌های کالیبراسیون و عملکرد تعویض ابزار بررسی کرده‌اند.
دانلی در بیانیه خبری گفت: "تکمیل اخیر آزمایش حرارتی وکیوم نشانگر نقطه عطف بزرگی در راستای دستیابی به هدف برنامه برای نمایش توانایی‌های خدمات‌دهی رباتیک در مدار در آینده نزدیک است."
زمانی که در مدار استقرار یابد، بارگذاری RSGS با ماهواره‌های مدار ژئوسنکرون متصل خواهد شد و انواع مختلفی از وظایف نگهداری را انجام خواهد داد.
این امر می‌تواند به افزایش عمر ماهواره‌های تجاری، غیرنظامی و امنیت ملی موجود کمک کند که برخی از آن‌ها هزینه‌هایی بالغ بر میلیاردها دلار دارند.
جالب توجه است که این ربات‌ها می‌توانند راهی برای ساخت سازه‌های بزرگ در فضا، مانند رصدخانه‌ها و ایستگاه‌های تولید توان خورشیدی را هموار کنند.
پیش‌بینی می‌شود که اتوبوس فضایی MRV نورثروپ گرومان و بارگذاری رباتیک در سال 2026 پرتاب شود.
