私たちが知る限り最も先進的なロボット修理衛星

テキスト設定 ストーリーテキスト サイズ 小 標準 大 幅 標準 広 リンク 標準 オレンジ サブスクライバー限定 詳細はこちら ナビゲーションに最小化 2基の柔軟なロボットアームを備えた宇宙船が、今週初めにSpaceXのFalcon 9ロケットで打ち上げられた後、静止軌道に向かっています。これは、衛星修理の新たなフロンティアを開拓する、計画10年間のミッションの開始となります。ノースロップ・グラマン社が所有・製造したミッション・ロボティック・ビークル (MRV) は、火曜日にフロリダ州ケープカナベラル宇宙フォースステーションから軌道に打ち上げられました。それぞれが独立した宇宙船として機能する3基の小型推進ポッドが、MRVと共にFalcon 9ロケットに搭載されていました。Falcon 9は、打ち上げから約1時間以内に4つのペイロードすべてを展開しました。衛星が初期の楕円形の投下軌道から、赤道上空22,000マイル (約36,000キロメートル) を超える円軌道まで移動するには、約1年かかります。この高度で、MRVと3基のミッション・エクステンション・ポッド (MEP) は地球の自転と同期して移動し、多数の民間および軍事通信衛星、ミサイル警報プラットフォーム、そして増加する偵察衛星と同じ種類の軌道で運用されます。その時が本当の楽しみの始まりです。 パッドへの道 ミッション・ロボティック・ビークルは、おそらくこれまで打ち上げられた中で最も先進的な修理衛星です。それは確かに、私たちが知っている中で最も洗練された軌道上修理システムです。中国は2016年にロボットアームを備えた衛星を静止軌道に打ち上げました。2021年の別の打ち上げでは、「宇宙デブリ緩和」ミッションのためにShijian-21 (SJ-21) 宇宙船が展開されました。SJ-21は、廃止された中国のナビゲーション衛星とドッキングし、処分のためにより高い高度に移動させてから静止軌道帯に戻りました。中国は2025年1月にSJ-25燃料補給ミッションを打ち上げ、数ヶ月後にSJ-21とドッキングした後、衛星は別々の道を歩み、これまでのところ地球からの最初の燃料補給デモンストレーションを完了しました。追加の燃料はSJ-21の寿命を延ばし、他の静止衛星を訪問・再配置する可能性を与えることが期待されています。 ノースロップ・グラマン社とその子会社であるSpaceLogistics社は、ミッション・ロボティック・ビークルで同じ考えを持っています。この能力には明確な軍事用途があります。昨年、米宇宙軍のStephen Whiting将軍は議会に対し、中国が「デュアルユース技術を使用して米国の衛星を標的とするための、軌道上で移動可能な対宇宙衛星」を開発していると述べました。彼は特にSJ-21を、中国が「祖国防衛と戦力投射に依存する衛星に対する潜在的な攻撃目的」に使用できるミッションの例として挙げました。米宇宙軍はすでに静止軌道上を巡回する偵察衛星の艦隊を保有しており、外国の宇宙船の活動を監視・報告しています。米軍関係者は昨年、燃料補給作戦中にSJ-21およびSJ-25衛星の近くにこれらの偵察衛星の1機を移動させました。しかし、軍当局は、中国のShijian衛星3機と同様の能力を持つ米国所有の衛星を公に認めていませんでした。ノースロップ・グラマン社のMRVミッションにより、状況は変わりました。国防高等研究計画局 (DARPA) は、衛星のロボットペイロードを開発するために約4億2000万ドルを費やし、ノースロップ・グラマン社も数億ドルを投資しました。この官民パートナーシップは、ノースロップ・グラマン社の既存の商用衛星修理プログラムとDARPAの静止衛星ロボット修理 (RSGS) プログラムを統合しました。これらのプログラムは当初、独立して運用されていました。 ノースロップ・グラマン社のミッション・ロボティック・ビークルは、RSGSペイロードを上に搭載し、SpaceXのFalcon 9ロケットでの打ち上げを待つペイロードスタックの上段に位置しています。画像下部の円筒の周りに3基のミッション・エクステンション・ポッドが配置されています。クレジット: SpaceX ノースロップ・グラマン社のミッション・ロボティック・ビークルは、RSGSペイロードを上に搭載し、SpaceXのFalcon 9ロケットでの打ち上げを待つペイロードスタックの上段に位置しています。画像下部の円筒の周りに3基のミッション・エクステンション・ポッドが配置されています。クレジット: SpaceX ノースロップ・グラマン社は、2019年と2020年に打ち上げられたミッション・エクステンション・ビークルと呼ばれる2機の衛星を開発しました。MEVは、老朽化した商用通信衛星とドッキングし、姿勢制御と軌道制御を引き継ぎました。MRVはMEVのコンセプトを基盤としていますが、DARPAが資金提供したロボットアームのおかげで、新しい修理システムは単一のクライアントにコミットする必要がありません。アームを使用して、ノースロップ社のミッション・エクステンション・ポッドを複数の静止衛星に設置できます。 これは燃料補給ではありませんが、MRVは同じ目的を果たします。宇宙軍は、来年静止軌道での燃料補給を実証するために、Astroscaleという会社と別途契約を結んでいます。これは米国企業としては初めてのことです。MRVは、寿命延長以上のこともできます。設計されていなかった衛星の点検、修理、アップグレード、または改修が可能です。 DARPAは、RSGSロボットペイロードを開発するために海軍研究所と提携しました。20年以上かけて開発されたこのロボットシステムは、冗長なロボットアーム、アビオニクス、およびミッショントループを含む、国防総省の信頼性基準を満たすように設計されました。RSGSペイロードには、MRVが、訪問者向けに設計されていないクライアント衛星に自律的に接近、点検、捕捉、およびアップグレードできるようにするためのカメラとセンサーも搭載されています。 「この打ち上げパッドへの道のりは、ビジョン、リスク、そして絶え間ないエンジニアリングという、数十年にわたる取り組みの集大成です」と、海軍研究所の宇宙技術センターの所長代理であるBernard Kelm氏は声明で述べています。DARPAは2002年に海軍研究所の宇宙ロボット工学研究に初めて資金を提供しました。これはRescueSatというコンセプトの小規模な研究でした。RSGSはそのイニシアチブにルーツを持っています。「RSGSは、この『打ち上げて放棄する』というアーキタイプを永久に変えるように設計されています」とKelm氏は述べています。「RSGSプログラムは、点検、機械的異常の解決、衛星の移転、およびアップグレードを含む、軌道上での介入を可能にすることで、このパラダイムをシフトさせます。」 これはDARPAにとって初めての衛星修理への取り組みではありません。同機関のOrbital Expressミッションは2007年に打ち上げられ、数ヶ月にわたるランデブー・ドッキング操作、ロボットアームテスト、およびその他の修理デモンストレーションを低軌道で完了しました。DARPAは2015年にRSGSプログラムを正式に設立し、海軍研究所で進行中のロボット工学研究を基盤としました。DARPAは当初、Maxar (現Lanteris Space Systems) をRSGSプログラムのパートナーとして選定しましたが、同社は撤退し、DARPAは2020年にMaxarをノースロップ・グラマン社に置き換えました。NASAのゴダード宇宙飛行センターも、NASAが2024年に独自のロボット衛星修理ミッションをキャンセルした後、RSGSプログラムにエンジニアリングの専門知識を提供しました。NASAの支援には、動的シミュレーションおよび解析ツールの開発、ソフトウェア検証、およびミッション運用中に地上管制官を支援するためのフライトロボットオペレーターチームが含まれていました。 「RSGSは、準備されていない衛星で動作するように設計されており、その結果、より複雑なロボット工学を備えています」と、DARPAのRSGSプログラムマネージャーであるJim Shoemaker氏は述べています。「これは運用システムとして設計されました。Orbital Expressにはアームが1本ありましたが、RSGSには2本のアームがあり、これは優れています。より多くの能力を提供します。さらに、ミッション中に一方のアームに問題が発生した場合の冗長性も提供します。もう1つの違いは、DARPAがこの能力を産業界に移転するために取り組んでいることであり、これは官民パートナーシップです。」 このチャートは、ミッション・ロボティック・ビークルの能力を示しています。クレジット: ノースロップ・グラマン社 このチャートは、ミッション・ロボティック・ビークルの能力を示しています。クレジット: ノースロップ・グラマン社 手を伸ばす ノースロップ・グラマン社の最初の3基のミッション・エクステンション・ポッドは、MRVと同じロケットで打ち上げられましたが、電気推進を使用して静止軌道まで別々に飛行しています。各ポッドは、