太空垃圾有解,歐美開發服務型太空機器人

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 26 日 12:00 | 分類 機器人 , 航太科技 follow us in feedly

隨著衛星技術與成本門檻降低,各國拚命發射衛星做各種監測用途,但是目前每年大約有 20 多個大型地球同步通信衛星退役,最常見的原因是耗盡燃料。2020 年開始包括歐洲與美國等科學機構將紛紛推出各種服務型太空機器人,用於延長通訊衛星的壽命,且這些機器人還可以拾取廢棄衛星等太空垃圾。



經濟學人(The Economist)報導,英國與以色列合作成立的太空公司 Effective Space 與以色列政府所有的公司 Israel Aerospace Industries 合作,計劃建造前兩艘太空無人機於 2020 年發射。一旦進入地球同步軌道,在36,000 公里的高度,每架無人機將慢慢接近並夾住燃料快用完的衛星,給它一套新的推進器,讓衛星再延續 15 年壽命。Effective Space 已經拿到一份價值 1 億美元的合約。

明年美國工程巨頭諾格(Northrop Grumman)子公司 SpaceLogistics 也將推出首款此類任務擴展太空船,向一個燃料不足的大型通訊衛星 Intelsat-901 加油,維持衛星的軌道位置。SpaceLogistics 估計其對接系統可以鎖定當今 80% 的地球同步衛星。

NASA 也計劃在 2020 年為類似的東西推出搭載兩個機器手臂的任務太空船,打算為 1999 年發射的地球觀測衛星 Landsat-7 加油。美國國防部的研究機構 DARPA 底下也有一個機器人服務同步衛星的計畫,2021 年 4 月,DARPA 計劃與矽谷一家公司 Space Systems Loral 合作,推出一個具有兩個靈巧機器手臂和推進器的太空船。

這種太空機器人除了可以替衛星加油外,還可以替衛星做電子設備升級工作、擴展卡住的伸縮天線和展開未正確部署的太陽能電池板陣列等任務。太空機器人技術的進步,讓科學家可以開發用於捕獲地球周圍廢棄太空船的工具。這種垃圾在低軌道中很多,並且會對個別衛星造成破壞,產生的碎片會帶來連鎖反應。

譬如 2016 年中國發射一艘名為 Aolong 的小型太空船,專門用於測試一種捕獲碎片的機器人手臂。歐洲財團也發射一種太空船測試捕獲垃圾的方法。

服務型太空船和武器之間的區別,只是意圖的改變,許多人擔心這些太空機器人會成為太空戰爭的武器,如太空機器人可以清空競爭對手的衛星燃料、切斷天線或噴塗鏡頭和太陽能電池板。軌道衛星的唯一威脅也不會是服務型太空船,網路入侵衛星,或是被強大的雷射轟炸都是一種作戰方式,衛星也會被從地面發射的攔截器攻擊。

為防止太空資產受到威脅,法國最近決定為一款軍事衛星配備監視系統,以監視接近的太空船。美國的衛星現在正在安裝專門用於逃難的特殊推進器。歐洲官員正在研究採用保鏢太空船保衛重要衛星的想法。

只是科學家認為,最好的辦法就是為自家衛星劃設禁區,但是根據 1967 年的外太空條約,太空不能屬於任一國家所有,然而經過半世紀,這個條約可能有重新審視的必要。

(首圖來源:Flickr/NASA Goddard Space Flight Center CC BY 2.0)