2022年，美国宇航局的自动航天器将为Landsat 7服务
在可预见的将来，进入太空的成本将非常昂贵。 即使使用可重复使用的火箭等技巧或从气球和巨型飞机上发射，将一公斤有效载荷送入低地球轨道的成本仍为数千美元。 而且，一旦您将某物放到轨道上，它（除少数例外）就会被留在自己的设备上，您只能希望它能在燃料耗尽之前完成其任务。 在那之后，大多数卫星都是无用的。
通常，这种系统效率极低。 NASA希望改变这一点，并认为在太空中放置维修车间和加油站是一个
好主意 。 几个卫星服务计划处于不同的开发阶段，今年，IEEE Spectrum杂志团队访问了NASA的戈达德太空技术机器人技术中心，以了解更多信息。
RSGS
今年，
由于总承包商Maxar Technologies拒绝为其建造设备，美国国防部高级研究计划部（DARPA）
的地球同步卫星服务机器人技术（RSGS）项目被暂停。 DARPA正在寻找该项目的新合作伙伴，并希望能够在今年年底之前宣布新协议，并于2023年启动RSGS项目。 RSGS是具有两个机械手的半自动航天器，必须为地球同步卫星提供服务，并修复其问题以延长使用寿命。 视频显示了该技术的价值所在的概念-一块被卡住的太阳能电池板可以消除一颗全新卫星的存在，而解决这个问题（并节省数亿美元）可以简单地向正确的方向推进。
Rrm
RSGS主要专注于固定卫星，但还有另一个在轨道上工作的好机会-它正在加油。 因为大多数卫星的寿命取决于其库存的燃料量。 NASA的
几个机器人加油
项目向国际空间站发送了测试设备，以确定为其项目不包括此类行动的卫星加油的最佳方法。 地球上的此类卫星（实际上是所有卫星）被紧紧包裹，气阀被紧紧包裹，用电线固定并覆盖有隔热层。 要给卫星加油，您将必须以完全异常的方式完全清除所有这些燃料。
美国国家航空航天局（NASA）的机器人加油任务（RRM）于2011年开始，向国际空间站发送了小型冰箱大小的测试设备。 NASA使用卫星阀的副本，实际燃料以及机械臂可以在该站控制的一组工具，对RRM任务进行了测试，并为实际在轨的卫星加油建立了一套程序。 最新的
RRM3任务于2018年12月启动，以核实低温燃料的转移; 它需要以冷藏的形式存储，但可能比大多数卫星发动机中使用的肼单
燃料要强大得多 。 今年4月，RRM3失去了冷却燃料的能力，必须将其扔到太空中，但是NASA仍然
能够检查所有运输燃料的工具和程序，即使油箱中没有燃料也是如此。
恢复l
Restore-L项目结合了服务和加油功能-目前，这是最有趣的卫星服务项目。 Restore-L将成为机器人太空船，执行NASA所学到的有关维护和加油的所有内容。 他将参观1999年位于地球低轨道的美国政府拥有的遥感卫星Landsat 7，该卫星有能力使用其可用燃料，直到2021年为止。任务雄心勃勃，但它却带来了巨大的好处：Landsat 7耗资逾十亿美元，并且将如果我们能够加油，让他和其他卫星服役，那将是很好的。
艺术家的绘画：Restore-L（底部）即将捕获并维修Landsat 7最重要的Restore-L组件是由NASA的戈达德太空飞行中心（GSFC）开发的，而
Maxar则在研究船上的公共汽车和机械臂设备。 我们在一个类似洞穴的黑墙
机器人操作中心会见了Restore-L的项目经理Brent Robertson，在那里他们检查了Restore-L的硬件和软件。 在项目结束时，它将是一对能够捕获卫星的大型机械臂，带有一套工具和一堆传感器，它们既可以从地球进行远程控制，又可以完全自主运行。
Landsat 7的加油任务将包括为任何卫星加油的典型程序。 Restore-L将必须：
- 自主捕获Landsat 7。
- 用工具的遥控器切断绝缘盖，以保护填充阀和排放阀。
- 使用其他工具，切断阀上的电线。
- 拧开阀盖。
- 将快速断开端口连接到填充阀。
- 将115千克肼转移到卫星上。
- 再次，用隔热材料封闭所有物体，并确保没有任何东西泄漏到太空中。
罗伯逊说：“选择Landsat 7是因为这颗卫星具有足够的代表性。” 像大多数卫星一样。 它具有Marman环，该结构部件曾经将其连接到火箭的上层，现在为Restore-L机械臂提供了一个标准且方便的抓握点。 不同的卫星可能具有不同的填充阀，Restore-L将具有专为Landsat 7设计的工具，但通常过程应大致相同，如有必要，可以更换工具。
罗伯逊说，重要的是，Landsat 7具有代表性，因为它没有计划加油。 “当他们发射Landsat 7时，他们并不打算为其加油。 没有人认为这是可能的。 我们将是第一个展示它的人。”
在Restore-L赶上Landsat 7并开始机动进行捕获后，任务中最困难的部分很可能会开始。 它不能被远程控制，因为即使是一到两秒的延迟对于这种微妙的操作来说也将太长-在微重力条件下，未命中会导致Restore-L和Landsat 7失控旋转，甚至损坏Landsat7。捕获应自动进行，并在恢复时进行将安装由GSFC开发的用于可见光谱的-L摄像机，红外摄像机和用于空间的激光雷达。 好吧，如果出了什么问题，那艘船必须足够聪明才能回头。
将部分Landsat 7模型安装在微重力模拟的机器人装置上GSFC全面测试了地球上的设备，为在轨道上的这种自主捕获做好了准备。 运行中的机器人中心容纳了Landsat 7下部的完整模型，该模型安装在六足机器人上，该机器人的腿模拟了Landsat 7在飞行中所经历的六个运动自由度。
Restore-L机械手之一具有七个自由度的Restore-L握把足够长，可以从一米的距离抓取Landsat 7，握把铰接中的波动齿轮马达可确保准确的操作，并且产生最小的反冲。 握柄扭力传感器使其能够自动评估目标的握持力。
罗伯逊说，只要Restore-L正确抓住目标，它就会打开很多可能性。 “ Restore-L具有许多功能，我们不仅可以为Landsat 7加油，还可以做更多的事情。切割，旋松和加油都很困难。 但是，我们拥有广泛的卫星捕获和移动能力。”
问题之一是，Restore-L可能并不总是具有自己补充燃料所需的工具。 由于卫星的设计没有可维护性，因此没有必要标准化注水阀或使其易于使用。 GSFC开发了机器人友好型阀门，可以简化这项工作，并很乐意将此技术授权给所有人，但到目前为止，这些阀门还没有安装在卫星上。 罗伯逊说：“情况类似于鸡肉和鸡蛋的问题。” -没有人参与机器人维护，因此在他们展示机器人之前，操作员将不愿投资于维护-直到他们发现可行为止。 我认为，当我们真正在Landsat 7上展示所有内容时，您将看到该行业将如何把握机遇。”
Restore-L必须处理的许多隔热涂料，阀门和配件中只有少数在参观了机器人操作中心之后，我们询问了罗伯逊有关卫星未来维护的几个问题。
IEEE频谱：现在有减小尺寸和成本，增加卫星数量的趋势。 从长远来看，大型卫星可以提供什么以使其服务有用？可以在不断减少的卫星中发送到太空的计算能力正在不断增长。 但是，有些东西仍然需要较大的孔径，例如天线或镜子。 一些研究是由人们进行的。 如果要去月球和火星，我们将需要机器人收集各种东西。 这不仅是一种更经济的选择，而且也是必要的。
除了通过为旧卫星加油来延长它们的寿命之外，您的技术还能为这些卫星带来其他机会所没有的新机遇吗？是的 我们的主要任务是为Landsat 7加油，但我们还有许多其他功能。 到目前为止，卫星的尺寸受到火箭送入轨道的有用火箭数量的限制，从望远镜镜的尺寸到通信卫星天线的尺寸，这都受到了限制。 但是，当我们在太空中拥有机器人时，这将使我们摆脱这种范式-可以进行多次发射，然后展示太空中物体的制造和组装。 这将导致创建新的任务类别。
从长远来看，这是我们应该如何想象Restore-L？我就是这样想他！ 我们展示了很多。 在许多方面，我们将是第一个，但我们不会是最后一个。 没有人知道30年后会有什么样的空间，但是我敢肯定，那里的机器人会比今天更多。 所有这些卫星都非常昂贵-其中一些价值超过十亿美元。 而且，如果某些事情突然无法解决，那么该任务将被视为失败。 但是，如果太空中有机器人，您将有机会解开零件，取下零件，移动零件。 潜在地，当这项技术得到充分发展时，将有可能为卫星增加新的功能，增加卫星的功能，而不是将整个新卫星发射到太空，而只是发射一个细节。
现在太空中有大量的死卫星，很多设备。 您可以开始考虑使用机器人来保存此设备。 可以使用包含数百万美元电子产品的高级产品，并使用它-仅缺少燃料。 所有这些都可以保存。 或者，您可以将两种不同的设备组合在一起。 如果人们在20到30年内抓住不工作的卫星并将其重新配置用于其他目的，我不会感到惊讶。
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Restore-L计划不早于2022年12月启动，除非系统通过所有检查并且资金仍在继续。 如果Landsat 7维修成功，那么Restore-L可以泵入Landsat 7的115千克燃油将填充后者的油箱，并将其运行时间延长数年。 Restore-L仍将保留在轨道上，可以帮助NASA开发用于维护或建造的新技术。