Was ist von einem toten Satelliten zu retten?

DARPA hat orbitale Wartungs- und Bergungsroboter vorgeschlagen. Ich hatte eine Liste von Links zusammengestellt, die verloren gingen, als die DARPA ihre Website neu ordnete. Aber ich konnte diese Seite finden: Phoenix Makes Strides in Orbital Robotics and Satellite Architecture Research .

Angenommen, jemand entwickelt erfolgreich einen orbitalen Wartungs- und Bergungsroboter, der sich mit vielen Satelliten treffen kann.

Welche Teile eines toten Satelliten können geborgen werden?

Denken Sie daran, dass dies ein Doppelzweckroboter wäre und als solcher nützlich sein wird, selbst wenn kein Teil eines Satelliten jemals wirtschaftlich geborgen werden könnte. Vergleichen Sie mit ihrem Roboter, um "chemische Kampfanzüge zu testen" - die wirklichen Dinge hier sind Technologie und Plattform.
Zu den Links: Versuchen Sie, sie an archive.org zu füttern . Mit etwas Glück sollte alles noch da sein.

Antworten (5)

Es hängt wirklich davon ab, in welcher Phase sich der Satellit befindet.

Wenn der Satellit immer noch mit reduzierter Kapazität funktioniert, kann wahrscheinlich alles außer den Batterien und dem Treibstoff gerettet werden. Einige der Sender, Instrumente usw. könnten auch funktionieren, obwohl es wirklich davon abhängt, warum der Satellit ausgefallen ist.

Wenn der Satellit nicht funktioniert, funktionieren möglicherweise einige Komponenten. Diese Komponenten müssten getestet werden. Die Heizung funktioniert möglicherweise nicht, wodurch die Komponenten nach der Bergung weniger wahrscheinlich funktionieren. In einem solchen Fall könnten der Brennstoff, die Sonnenkollektoren, das Gehäuse und möglicherweise andere Dinge gerettet werden, aber es wäre schwieriger. Wahrscheinlicher wäre alles außer den aufgelisteten Gegenständen am besten als Schrottmaterial zu verwenden, und ohne die Herstellung im Orbit wäre es schwierig.

Solarmodule verschlechtern sich mit einer Rate von etwa 2-3% pro Jahr. Nach 20 Jahren werden sie nur noch halb so alt sein wie damals. Es könnte einen gewissen Nutzen haben, sie zu sammeln, aber insgesamt werden sie Probleme aufgrund von Strahlung, thermischer und Trümmerzersetzung haben.

Unter dem Strich ist es am besten, funktionierende Satelliten zu reparieren, anstatt zwei oder mehr zusammenzubauen. Sie könnten eine gewisse Gemeinsamkeit für Satelliten des gleichen Designs finden, aber selbst dann könnte es schwierig sein. Ich würde sagen, die beste Wahl sind Komponenten von Satelliten des gleichen Designs, Treibstoff, Stromerzeugung, möglicherweise Batterien und Altmetall ist alles, was in einer Bergungssituation vorerst wirklich wiederverwendbar wäre.

Ich denke, dass Leiterplatten, die ein paar Jahrzehnte alt sind, Müll sein könnten, selbst wenn sie keinen Strahlungsschaden erlitten haben ... Sie verlassen sich auf veraltete Software und sind mit aktuellen Dingen nicht kompatibel.
Richtig, auf dieser Ebene haben Sie es ziemlich mit Rohstoffen zu tun, die wahrscheinlich nicht brauchbar sind.
Sonnenkollektoren sind eines der Dinge, an denen ich interessiert bin. Ich frage mich, wie stark Strahlungsschäden und Trümmereinschläge ihre Leistungsabgabe im Laufe der Zeit verringern.
Solarmodule verschlechtern sich mit einer Rate von 2-3% pro Jahr. Fazit ist, es hängt davon ab, wann der Satellit hergestellt wurde ...
Ich hoffe, Antennen mit hoher Verstärkung wären wiederherstellbar. Wenn die Elektronik kaputt oder veraltet ist, denke ich, dass wir einen neuen Empfänger in den Fokus der Parabolschüssel stellen könnten.
Antennen wären wiederherstellbar, sicher.
Die Degradation von Solarmodulen ist kein allzu großes Problem: Es spielt keine Rolle, ob eine Anwendung 10 m^2 hocheffizienter neuer Zellen oder 50 m^2 degradierter älterer Zellen verwendet. Satelliten verwenden hocheffiziente Solarmodule nur wegen ihres Gewichts und ihrer Größe während des Starts. Da sich diese alten Zellen bereits im Orbit befinden, spielen Gewicht und Größe keine Rolle (d. h. es wird kein Treibstoff verschwendet, um sie in den gewünschten Orbit zu bringen).
@asdfex Ich glaube, ich stimme zu. Pearson erwähnte einen Abbau von 2-3 % pro Jahr. Stellen Sie sich also 50 Jahre alte Arrays vor ... 0,97 ^ 50 = ~ 0,22. Ein Fünftel der Originalausgabe ist viel besser als nichts!
Angesichts dessen, was Sammler für Teile geflogener Raumfahrzeuge bezahlen würden, könnten sogar technisch unbrauchbare Teile wirtschaftlich zu retten sein ... und übrigens, nicht alle Leiterplatten enthalten Computer jeglicher Art, die von Firmware abhängen ...

Ein paar Dinge, die mir einfallen:

  • Wärmestrahler zum Kühlen einer Stromquelle.

  • Physische Struktur im Weltraum erforderlich, aber nicht während des Starts. Vielleicht zum Beispiel solche, die benötigt werden, um ein Raumschiff für simulierte Schwerkraft zu drehen. (Sobald diese Art von Zeug standardisiert wurde)

  • Ein Speicherchip mit Petabytes an wissenschaftlichen und technischen Daten, die gesammelt und sanft auf der Erde gelandet werden sollen. Ich denke, das ist sehr machbar, Daten haben eine geringe Masse und reisen leicht durch den Raum. Auch in "Patronen".

  • Ausstattung, wie eine große Funkparabel und empfindliche Instrumente. Als würde man den optischen Spiegel von einem alten Weltraumteleskop abnehmen und ihn auf eine neue Art von Hubble-Wartungsmission++ setzen.

  • Spionage! Da es um DARPA geht, vermute ich, dass sie Teile feindlicher Spionagesatelliten und dergleichen in ihre Labors auf der Erde zurückbringen wollen. Um zu bewerten und zurückzuentwickeln, was auch immer der Feind getan hat.

  • Schließlich brachte Apollo 12 Teile eines früheren robotischen Surveyor-Landers zur Erde zurück. Nur um zu untersuchen, wie es dort oben überlebt hat.

Versionen davon könnten vielleicht nützlich sein, um sie im Weltraum zu machen, anstatt auf die Erde zurückgebracht zu werden, wie es bisher der bevorzugte Weg war, dies AFAIK zu tun.

Um den Spionagepunkt zu erweitern, möchte DARPA möglicherweise auch sensible Teile ihrer eigenen klassifizierten Satelliten erhalten, bevor „der Feind“ sie „rettet“.

Auch wenn alles tot ist und nicht repariert oder geborgen werden kann.

Ein Impulsaustauschseil könnte verwendet werden, um es in die Atmosphäre zu werfen und Impuls auf etwas Nützliches anzuwenden.

Wenn Momentum Exchange Tethers alltäglich werden, glaube ich, dass Momentum zu einer Ware werden wird. hopsblog-hop.blogspot.com/2015/05/…

Masse

Masse ist die kostspielige Sache, um auf Umlaufgeschwindigkeit zu beschleunigen, daher könnte es leicht billiger sein, einen Droiden und einige neue Teile aufzustellen, um die vorhandene Hülle zu bewohnen. Das ist so ziemlich der Einsiedlerkrebs-Ansatz.

Bedenken Sie die Größe historischer Satelliten; Ein Iridium-Satellit ist 689 kg Zeug - das ist eine Menge Masse. Ein kleiner Satellit könnte die Grundhülle eines solchen Materieklumpens zum Schutz nutzen. In der Vergangenheit waren kleine Satelliten billig zu starten, da sie bei bestehenden Starts in freie Kapazitäten geladen werden konnten, während so etwas wie ein Iridium-Satellit die Hauptkosten eines Starts tragen würde.

Es wäre wahrscheinlich, dass viele Subsysteme noch funktionieren würden; Möglicherweise sind noch Antriebe, Kreisel usw. verfügbar, die für bestimmte Missionstypen unerlässlich sind.

Ein besonders rücksichtsloser Aasfresser könnte den vorhandenen Satellitenkörper einfach zerschneiden und als Reaktionsmasse verwenden; Einige Sonnenkollektoren, Kondensatoren und etwas Sputtern könnten eine brauchbare Railgun liefern, und durch abwechselnde Schüsse auf die Erde und weg könnte sie sich selbst antreiben, ohne die Trümmerwolke zu vergrößern.

Wie die anderen Antworten auf die Frage angedeutet haben, hängt es davon ab, was Sie mit " kann gerettet werden" meinen. Dieser Bereich, Roboterintervention, ist eine Mischung aus brillanten Ideen, unausgereifter Technologie und geringer, aber wachsender Kosteneffizienz.

Die technisch "einfachste" Bergung und am leichtesten kommerziell verwertbar wäre der ganze Satellit. Diese Idee gibt es seit einem Jahrzehnt oder länger für die begrenzte Situation eines Satelliten, der eine Restfunktion in Bezug auf Energie, Befehlszugriff usw. hat, dem aber der Treibstoff ausgeht oder bald ausgehen wird.

  1. Der erste Schritt bei der Bergung ist Rendezvous und Andocken. Wenn der Berger die Kontrolle über die Lage des Ziels hat, kann er es auf die Erde richten oder es an einen anderen Ort bringen, um ihm neues Leben einzuhauchen. Dies wurde bereits in einer Reihe von Studien als Endziel betrachtet.

  2. Die abenteuerlicheren Schritte der Bergung, die Reparatur, Auftanken oder jetzt im DARPA Phoenix-Projekt die Demontage zur Wiederverwendung an anderer Stelle umfassten, erfordern alle zusätzliche Roboterfähigkeiten über das anfängliche Rendezous und Andocken hinaus.

Daher könnten alle Ideen, die in anderen Antworten und Kommentaren vorgeschlagen wurden, praktikabel sein, nur abhängig von der Roboterentwicklung und dem Preis, die beide im Moment unbekannt sind. Ich habe die Option zum Entfernen der Antenne kürzlich speziell in Verbindung mit dem DARPA-Programm gehört und vermute, dass sie sich auf die Wiederverwendung von großen Maschenantennen bezieht, obwohl ich noch keine Hinweise gefunden habe, um sie zu konkretisieren.