2026年7月3日,一艘由Katalyst Space Technologies开发的名为LINK的商业机器人航天器发射升空,执行稳定美国国家航空航天局(NASA)尼尔·格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)的任务。该天文台一直在失去高度,而这艘机器人服务航天器旨在抓住该卫星并将其操纵至更稳定的轨道。这项任务凸显了随着轨道环境因数百万块碎片而变得日益拥挤,卫星服务变得越来越必要。

捕获一颗失效卫星是一项复杂的工程任务,尤其是当目标是“非合作”对象时。与具有标准化对接板或导航标记的“已准备”卫星不同,许多老旧航天器在设计时从未考虑过被接近或维修。在没有指定连接点的情况下,工程师必须识别出能够承受救援航天器负载的结构部件,而天线或太阳能电池板在压力下可能破裂的风险使这一过程变得复杂。

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主要困难在于目标的运动。失效卫星通常会不可预测地翻滚,要求服务航天器将其运动与目标同步。据研究人员称,挑战不仅在于到达目标物体,还在于管理接触时的物理过程。机械臂必须考虑撞击力,以防止卫星弹开或服务航天器被推离轨道。机载控制系统必须协调推进器和机械臂,以确保动量的受控转移。

目前的行业努力分为两种策略:制造带有标准化固定装置的未来卫星以促进更轻松的捕获,或者开发先进技术以回收遗留的、未准备的航天器。像Astroscale公司的ELSA-M项目专注于合作目标,而定于2029年执行的欧洲航天局(European Space Agency)ClearSpace-1任务旨在捕获并清除轨道上的非合作碎片。这些任务代表了航天工业向延长现有资产寿命或积极清理轨道环境的转变。

来源:The Conversation