[NRL]海军研究实验室完成RSGS综合机器人载荷开发

文摘 2024-11-19 10:28 美国

10月8日，美国海军研究实验室海军空间技术中心与国防高级研究计划局合作，成功开发出一套可用于航天器的机器人套件，该套件能够为在轨卫星提供服务。

在DARPA的资助下，NRL开发了地球同步卫星机器人服务(Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites，RSGS)综合机器人载荷(Integrated Robotic Payload)。这一变革性的新太空能力已交付给DARPA的商业合作伙伴Northrop Grumman旗下的SpaceLogistics，用于与其航天器总线任务机器人飞行器集成。

“最近完成的热真空测试标志着该项目朝着实现在不久的将来展示在轨机器人服务能力的目标迈出了重要的一步，”NRL研究主任Bruce Danly说。“NRL对机器人有效载荷的贡献是实现这一愿景的重要组成部分，这一愿景有望改变地球静止轨道上的卫星运行，降低卫星运营商的成本，并实现远远超出我们今天的能力。事实上，预期的能力对国家安全和民用应用都具有革命性的意义。”

作为DARPA的RSGS计划机器人有效载荷开发商，NRL着眼于未来，设计、建造、集成和测试突破性的卫星服务能力。

“此次合作为商业和政府卫星开启了新的服务机会，使常规近距离检查、轨道调整、硬件升级和维修成为可能，”NRL NCST航天器工程部门主管Bernie Kelm表示。“我们已经创造了先进的航天硬件和软件，将显著增强卫星服务操作，包括所有机器人控制。”

地球同步轨道上的卫星位于地球上方约22000英里处，对军事、政府和商业通信、地球观测科学和国家安全服务至关重要。

目前，航天器面临重大挑战，部分原因是无法进行在轨维修或升级。为了弥补缺乏维修选项，卫星通常装载备用系统和多余的燃料，导致复杂性、重量和成本增加。如果该项目成功，卫星可以基于新技术进行在轨升级，以延长其使用寿命，Kelm补充道。

“军方定期修理发生故障的飞机、坦克、轮船和卡车。我们用最新的雷达、计算机和发动机升级飞机和轮船，”NRL机器人和自主系统高级科学家Glen Henshaw说。“卫星是我们购买的唯一一种昂贵的设备，一旦投入使用就无法维修或升级，这要花费纳税人的钱。RSGS旨在改变这种情况；我们打算证明我们可以使用机器人升级和修复这些宝贵的资产。”

热真空(TVAC)测试过程

测试活动对机器人有效载荷进行了测试，测试范围包括它在轨道上和类似太空的真空条件下将面临的温度范围。工程师测试了有效载荷的所有方面，包括航空电子设备、摄像头和灯光，并演示了所有操作，包括两个机械臂的发射锁定部署、校准和工具更换。测试还验证了SpaceWire通信和机器人合规性以及视觉伺服控制模式。

“NRL的RSGS团队花了近10年时间专注于完成这种首创的机器人维修有效载荷的目标，”NRL RSGS项目经理William Vincent说。“IRP TVAC的完成代表着一个巨大的里程碑，也是一群令人难以置信的敬业人员无数小时的辛勤工作。就像第一次送孩子上大学一样，将IRP运送到杜勒斯是一种苦乐参半的经历。”

NRL花了二十多年时间完善RSGS计划所需的技术。RSGS旨在安全可靠地修复和升级有价值的商业、民用和国家安全卫星，其中一些卫星耗资超过10亿美元。在不久的将来，机器人卫星“机械师”可能会通过升级各种功能，包括新的电子设备、推进器和传感器功能，来延长卫星的使用寿命。RSGS机器人可以展示广泛的维修能力，作为在轨建造大型结构的前兆，这些结构可能包括下一个大型天文台、太阳能发电站或其他革命性的新系统。

“我们希望这最终将导致航天器更加模块化，更易于维护，”Henshaw说。

预计在2026年在Northrop Grumman的MRV航天器总线上发射后，机器人有效载荷将接受初步检查和校准，随后将执行全面的操作维修任务。

Vincent说：“我们将自豪地看 RSGS为当前的美国太空基础设施提供了弹性，并朝着具有革命性能力的太空架构转型迈出了第一步。”

https://www.defense.gov/News/News-Stories/Article/Article/3966145/naval-research-lab-completes-development-of-satellite-servicing-robotics/

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