静止衛星ペイロードのロボット整備は、海軍宇宙技術センターの極低温真空チャンバー内に設置されています。 |クレジット: サラ・ピーターソン、アメリカ海軍
地球上空約 32,000 マイルの静止軌道にある衛星は、地球観測科学だけでなく、軍事、政府、商業通信にとっても重要です。米国海軍研究所（NRL）と国防高等計画局は先月、軌道上の衛星にサービスを提供できる宇宙飛行認定のロボットスイートの開発を完了した。
DARPA の資金提供を受けて、 研究室の海軍宇宙技術センター (NCST) は、静止衛星のロボット サービス (RSGS) 統合ロボット ペイロード (IRP) を開発しました。この組織は、この新しい宇宙機能を商業パートナーであるノースロップ・グラマン社のスペースロジスティックスに提供しました。同社はロボットペイロードを宇宙船バスであるミッションロボティクスビークル（MRV）と統合する予定だ。
「熱真空試験の最近の完了は、近い将来軌道上でロボット整備能力を実証するというプログラムの目標の達成に向けた大きなマイルストーンとなる」とNRL研究部長のブルース・ダンリー博士は述べた。
「ロボットペイロードに対するNRLの貢献は、静止軌道での衛星運用を変革し、衛星運用者のコストを削減し、今日の能力をはるかに超える能力を実現することを約束するこのビジョンを実現するために不可欠な部分です。」と彼は続けた。 「実際、予想される機能は、国家安全保障と民間用途の両方にとって潜在的に革命的です。」
NRL は、協力者および請負業者として、学術界および産業界と長年にわたる関係を築いています。商用ライセンス、共同研究開発、教育パートナーシップなどの技術移転の取り組みに参加しています。
科学工学司令部は、海底から宇宙、情報領域に至るまで、米海軍と海兵隊の研究に専念しています。 NRL はワシントン DC に本部を置き、主要な現場サイトはミシガン州ステニス宇宙センターにあります。フロリダ州キーウェスト。約 3,000 人の民間科学者、エンジニア、サポート要員が雇用されています。
NRL は衛星サービスの機会を開拓することを目指しています
現在、宇宙船は軌道上で修理やアップグレードができないこともあり、重大な課題に直面しています。サービスオプションの不足を補うために、衛星にはバックアップシステムや過剰な燃料が搭載されることが多く、その結果、複雑さ、重量、コストが増加します。
「軍は壊れた航空機、戦車、船舶、トラックを定期的に修理しています」とNRLのロボット工学と自律システムの上級科学者であるグレン・ヘンショー博士は述べた。 「私たちは航空機や船舶を最新のレーダー、コンピューター、エンジンでアップグレードします。」
「人工衛星は、私たちが購入する唯一の高価な機器であり、一度現場に設置されると修理やアップグレードができず、これには納税者のお金がかかります。」と彼は付け加えた。 「RSGS はこの状況を変えることを目的としています。私たちは、ロボットを使用してこれらの貴重な資産をアップグレードおよび修理できることを実証するつもりです。」
DARPA の RSGS プログラムのロボット ペイロード開発者として、NRL は新しい衛星サービス機能の設計、構築、統合、テストに注力しました。このプロジェクトが成功すれば、衛星は軌道上でアップグレードを受けて耐用年数を延長できる可能性がある、とNRL NCSTの宇宙船工学部門の責任者バーニー・ケルム氏は述べた。
「この提携により、商業衛星と政府衛星の両方に新たなサービスの機会が開かれ、通常の接近検査、軌道調整、ハードウェアのアップグレード、修理が可能になります」と同氏は述べた。 「私たちは、あらゆるロボット制御を含む衛星整備業務を大幅に強化する、高度な宇宙飛行用ハードウェアとソフトウェアを開発しました。」
Technology Service Corp.の宇宙ロボット工学および機構エンジニアである Steven Butcher 氏は、NRL の海軍宇宙技術センターでのテストを完了した後、RSGS ペイロードを検査します。 |クレジット: サラ・ピーターソン、アメリカ海軍
熱真空 (TVAC) テストプロセスについて
テストキャンペーンでは、ロボットペイロードが軌道上および宇宙と同様の真空条件下で直面するであろう温度範囲全体でそのペースをテストしました。エンジニアは、アビオニクス、カメラ、ライトを含むペイロードのあらゆる側面をテストしました。
また、2 つのロボット アームのそれぞれを使用した、ローンチ ロックの展開、校正、ツールの交換などのすべての操作も実演しました。このテストでは、SpaceWire 通信、ロボットのコンプライアンス、およびビジュアル サーボ制御モードも検証されました。
NRL は、RSGS プログラムを可能にするテクノロジーを成熟させるために 20 年以上取り組んできました。その目的は、衛星の修理とアップグレードを安全かつ確実に行うことであり、中には 10 億ドル以上かかるものもある。
近い将来、ロボット衛星の「メカニックス」により、新しい電子機器、推進力、またはセンサー機能が搭載され、衛星の耐用年数が延びる可能性があるとNRLは述べた。研究者らは、RSGSロボットは、天文台や太陽光発電所などの軌道上に大型構造物を建設する前段階として、広範なサービスを実証できる可能性があると述べた。
ノースロップ・グラマンのMRV宇宙船バスでの2026年の打ち上げが予定されているのに続き、ロボットペイロードは初期チェックアウトと校正を受け、その後の完全な運用保守ミッションが行われる予定です。
「NRL のチーム RSGS は、この史上初のロボットによるサービス ペイロードを完成させるという目標に 10 年近くを費やしてきました」と NRL RSGS プログラム マネージャーのウィリアム ビンセント氏は述べています。 「IRP TVAC の完成は大きなマイルストーンであり、信じられないほどの献身的なスタッフのグループによる数え切れないほどの時間の作業を表しています。子どもを初めて大学に送り出すのと同じように、ダレスへの IRP の発送はほろ苦い経験です。」
#NRL軌道上の衛星にサービスを提供できるロボットを開発