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衛星維修產業正在考慮制定接口介面標準

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科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎、張小玫 發表於 2020年8月26日

圖、衛星維修產業正在考慮制定接口介面標準
 
隨著,衛星壽命延長及太空探索興起,要求建立標準介面以支援未來太空船的維修服務,正成為一個新話題。而且,當考慮為一項新興產品建立標準時,也代表產品成熟離商業化已不遠了。
 
Northrop Grumman公司的衛星延壽載具2號(MEV-2)升空後,將在地球同步軌道(GEO)上與Intelsat 10-02太空船會合,延長Intelsat 10-02這顆已有16年歷史的衛星壽命。Intelsat同時也採用MEV-1於去年(2019) 10月發射,並在今年2月與Intelsat 901衛星對接。
 
MEV與目標衛星對接,藉由液態遠地點發動機(liquid apogee motor)的連接噴嘴,當衛星被發射載具送入轉移軌道後,液態遠地點發動機則提高衛星的軌道直到太空船到達GEO。噴嘴連接上周圍的發射接合環(launch adapter ring)提供了一種能應付現有大部分GEO衛星的方法。
 
關於MEV-2任務,Intelsat 10-02仍維持在GEO上,直接用於與維修太空船對接。同時,期望對接時造成中斷服務降至最低,少於30分鐘或不到20分鐘。
 
Northrop Grumman全資子公司SpaceLogistics的衛星延壽載具(Mission Extension Vehicles)主管Joseph Anderson表示:設計具有抓取機制的衛星延壽載具,以支援各種不同的液態遠地點發動機。
 
目前,越來越多衛星完全依靠電力推進,因此缺少液態遠地點發動機。未來這類衛星需要找到另一個介面來抓取。
 
因此,業界人士希望未來的衛星設計需標準介面,以便維修載具可以與它們對接。接下來的幾年,每顆發射的衛星都應該有一個抓固器(grapple fixture),便於維修載具抓住的標準抓固器。甚至可以為較舊的衛星增加類似於電腦上的USB埠功能。這將可能有機會設計或建立其他服務生態系統,變得容易得多。
 
至於,接口介面要如何標準化?才能獲得廣泛採用仍是一項挑戰。Altius簽訂了為OneWeb的衛星提供抓握裝置的合約,但不知最終使用哪種系統,將裝置安裝到衛星上進行維修服務或脫離軌道。因為,抓握裝置包括機械系統和磁性系統
 
在2020年8月12日由衛星服務公司Astroscale舉辦的網路研討會,討論了標準介面的問題。太空加油公司Orbit Fab的聯合創始人Jeremy Schiel概述了幾個標準領域,包括:對接夾器以及為太空船加油並提供電源和資料連接的介面。
 
其實,NASA也注意到設立標準介面的重要性,在Astroscale的網路研討會上,NASA戈達德太空飛行中心衛星維修計畫部門主任Ben Reed表示:「每顆衛星都應該要有接口連接裝置。」NASA於2020年初向業界徵求抓固器裝置的設計,未來將在實驗室進行檢查。
 
關於諾斯洛普・格拉曼公司(Northrop Grumman):
根據維基百科,位於美國維吉尼亞州,建於1994年,Northrop公司收購Grumma公司後組成,在2010年是世界第4大軍工生產廠商、最大的雷達製造商和海軍船隻製造商。旗下有資訊服務系統部門、電力系統部門、航太部門、船艦建造部門及技術服務部。
 
旗下的全資子公司SpaceLogistics LLC提供利用其商業維修載具為地球同步衛星運營商提供合作太空物流和軌道上衛星服務。其最初始的維修運載工具MEV透過與客戶現有衛星對接,提供所需的推進和姿態控制,以延長其使用壽命。SpaceLogistics現在已經推出了下一代系統,Mission Extension Pods(MEPs),是一個更小、更便宜的壽命延長服務,執行軌道控制。MEPs由名為Mission Robotic Vehicle(MRV)的機器維修載具安裝,MRV可以執行MEV的所有功能,同時為附加服務添加新的機器能力。(934字;圖1)


參考資料:
Satellite servicing industry seeks interface standards. Space News, 2020/8/13.
SPACE LOGISTICS SERVICES. Northrop Grumman.  


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