DARPA posiela do vesmíru robotického opravára. Drahým satelitom môže predĺžiť život o celé roky
DARPA pripravuje robota, ktorý bude priamo vo vesmíre opravovať a modernizovať drahé satelity. Projekt im môže výrazne predĺžiť životnosť.
Na obežnej dráhe okolo Zeme dnes pracujú stovky satelitov, ktoré zabezpečujú komunikáciu, navigáciu, predpovede počasia aj vojenské služby. Mnohé z nich pritom neskončia svoju životnosť preto, že sa úplne pokazia, často im dôjde palivo alebo ich technológia jednoducho zastará. V minulosti tak nezostávalo nič iné, iba ich vyradiť z prevádzky a nahradiť novými.
Americká agentúra DARPA však pripravila projekt, ktorý môže tento prístup výrazne zmeniť. Program s názvom Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites (RSGS) má ukázať, že satelity dokáže robot opraviť, skontrolovať alebo dokonca modernizovať priamo vo vesmíre. Ak sa táto technológia osvedčí, prevádzkovatelia satelitov získajú možnosť predĺžiť životnosť zariadení, ktorých hodnota často dosahuje stovky miliónov eur.
Oprava satelitu vo vesmíre je nesmierne náročná záležitosť
Veľká časť komunikačných a meteorologických satelitov obieha vo výške približne 36-tisíc kilometrov nad Zemou. Táto oblasť nesie názov geostacionárna obežná dráha. Satelit sa na nej pohybuje rovnakou rýchlosťou, akou sa otáča Zem, preto z pohľadu pozorovateľa zostáva neustále nad rovnakým miestom. Takáto poloha prináša veľké výhody, napríklad satelit dokáže nepretržite pokryť rovnakú časť planéty, čo využijú televízne spoločnosti, poskytovatelia internetu, meteorológovia aj armáda.
Má však jednu zásadnú nevýhodu. Vzdialenosť je taká veľká, že ak sa na satelite objaví porucha, technici sa k nemu jednoducho nedostanú. Neexistuje možnosť vyslať astronautov na rýchlu opravu ani vymeniť poškodenú súčiastku podobne ako na Medzinárodnej vesmírnej stanici.
Práve preto výrobcovia navrhujú satelity s množstvom záložných systémov a veľkou zásobou paliva. Takýto prístup však zvýši hmotnosť, cenu aj technickú zložitosť celej misie.
Neprehliadni
Projekt RSGS chce problém opravy satelitov vyriešiť úplne iným spôsobom. DARPA pripravila robotický systém, ktorý spojí s komerčne vyvinutou servisnou kozmickou loďou. Výsledkom bude špecializovaný robotický servisný satelit. Jeho robotické ramená dostanú výmenné nástroje a pokročilý softvér. Vďaka tomu zvládne priblížiť sa k inému satelitu, dôkladne ho prezrieť a následne vykonať potrebný zásah.
Nepôjde pritom iba o opravy. Robot zvládne skontrolovať technický stav zariadenia, pomôže pri diagnostike poruchy alebo nainštaluje nové vybavenie, ak to konkrétny satelit umožní.
„Program RSGS vyvíja technológie, ktoré umožnia kontrolu a servis geostacionárnych satelitov priamo na obežnej dráhe,“ uvádza DARPA.
Takýto prístup môže výrazne zmeniť ekonomiku celého vesmírneho priemyslu. Namiesto výroby úplne nového satelitu môže prevádzkovateľ predĺžiť životnosť existujúceho zariadenia o niekoľko ďalších rokov.
DARPA nepočíta iba s jednou opravou. Servisná loď ponesie dostatok paliva aj vybavenia na množstvo zásahov počas niekoľkých rokov. Robot tak navštívi viacero satelitov a pri každom vykoná inú úlohu podľa potreby. Pri jednom zariadení skontroluje technický stav, pri ďalšom pomôže odstrániť poruchu alebo nahradí určitú časť vybavenia.
Výhodou je aj flexibilita. Vývojári navrhli celý systém tak, aby zvládol rôzne typy misií a dokázal reagovať na odlišné situácie vo vesmíre.
Program počíta aj so spoluprácou medzi štátnymi inštitúciami a komerčnými spoločnosťami. Robot preto nebude určený iba pre vojenské satelity, ale aj pre civilných prevádzkovateľov.
Robot dá satelitu druhý život
Ako sme spomenuli na začiatku, mnohé dnešné satelity zostanú technicky funkčné ešte dlhé roky, no ich prevádzku ukončí zastaraná technológia alebo nedostatok paliva. V takom prípade zostane drahé zariadenie prakticky nepoužiteľné, hoci väčšina jeho systémov funguje bez problémov. Práve tu môže servisný robot priniesť veľkú zmenu. Ak doplní nové vybavenie alebo odstráni menšiu poruchu, satelit môže pokračovať v práci namiesto toho, aby skončil ako vesmírny odpad.
Takéto riešenie by mohlo znížiť aj množstvo neaktívnych objektov na obežnej dráhe. Každý satelit, ktorý zostane dlhšie v prevádzke, zároveň odloží potrebu vypustiť jeho náhradu. To je dôležité, pretože každý nový objekt na obežnej dráhe zvyšuje riziko nešťastnej kolízie a následného kaskádového efektu, ktorý môže vzniknúť.
„DARPA chce preukázať, že robot dokáže vykonať bezpečné, spoľahlivé a užitočné servisné operácie priamo na geostacionárnej obežnej dráhe,“ vysvetľuje agentúra.
Na projekte už pracujú aj inžinieri z amerického Naval Research Laboratory, ktorí dokončili testovanie robotických komponentov určených pre túto misiu. Po úspešných skúškach príde na rad samotná demonštrácia vo vesmíre. Práve tá ukáže, ako si robot poradí s reálnymi podmienkami vo vzdialenosti približne 36-tisíc kilometrov od Zeme. Servis satelitu totiž patrí medzi najnáročnejšie operácie v kozmonautike. Stačí malá chyba pri priblížení a môže dôjsť k poškodeniu oboch kozmických zariadení.
Ak však skúšky dopadnú podľa očakávaní, servisné misie sa môžu v budúcnosti stať bežnou súčasťou prevádzky geostacionárnych satelitov.
