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Otter Pup 2 准备用静电抓钩为卫星提供服务
发布日期:2025-05-23 15:46:34  稿源:cnBeta.COM

如果Starfish Space的“水獭幼崽2号”(Otter Pup 2)任务成功,卫星的寿命可能会更长,太空也会变得更加整洁。该任务计划于今年晚些时候发射,旨在演示小型航天器如何与未准备好的卫星对接,以便进行维修或处置。

正如道格拉斯·亚当斯所说,太空很大,非常大。然而,我们周围的太空也正变得越来越杂乱,到处都是碎片。具体有多大,取决于你如何定义碎片。根据欧空局的数据,除了绕地球运行的9100颗现役卫星外,还有26000块大于10厘米(3.94英寸)的碎片。如果把尺寸限制缩小到1厘米左右,这个数字就会超过一百万。如果再缩小,我就不想再想了。

为了解决这个问题,主要有三种方法。一是设计航天器,使其产生的碎片尽可能少。二是设法改变报废卫星和碎片的轨道,使它们在地球大气层中燃烧殆尽,或在寿命结束时进入稳定的“墓地”轨道。三是延长卫星的使用寿命,这样就不会因为一艘造价近10亿美元的完好航天器耗尽推进剂或出现轻微故障而被迫发射更多卫星。

Otter Pup 2 致力于开发第二和第三种方案的技术。它并非第一艘为服务卫星而建造或发射的航天器。这项殊荣属于诺斯罗普·格鲁曼公司的MEV-1,它在执行了多年的任务后,最近从一颗通信卫星上分离,通过充当外置推进装置来延长卫星的寿命。

虽然“Otter Pup 2”看起来可能只是MEV-1的翻版,只是任务名称更可爱一些,但两者的设计和目标截然不同。它们都是商业项目和技术演示器;都执行自主卫星交会、近距操作以及与其他飞行器对接;而且都使用并非为对接而设计的卫星进行这些操作。

两者的区别在于,“Otter Pup 2”体型小得多,重量仅为40公斤,直径仅为1.1米;而MEV-1的重量则高达2326公斤。此外,MEV-1运行在地球同步轨道,高度约为36000公里;而“Otter Pup 2”则运行在510公里的低地球轨道。

"鹦鹉螺"静电捕获装置

另一个区别是,虽然两者都能与非对接设计的卫星对接,但 MEV-1 是专门为对接而设计的,能够以一种不稳定的方式将探测器固定在失效卫星的推进器喷嘴中。而 Otter Pup 2 的设计则是为了与任何具有合适平面的卫星对接。

Otter Pup 2通过其“鹦鹉螺”捕获装置实现这一点,该装置是一个携带静电荷的探针,使其能够吸附在目标上。在地球上,这种装置永远无法工作,但太空的真空和失重环境使得这种电荷能够牢固地吸附。不过,为了以防万一,它还配备了一个备用电磁铁。这并非主要方法,因为大多数卫星携带的磁性合金并不多,因此并不可靠。

Otter Pup 2 使用电力推进系统来使轨道与目标匹配。该系统由一对 ThrustMe 网格离子推进器组成,推进器使用固体碘,碘升华为气体,然后通电加速,产生 0.0002473 磅的推力。这个推力不算大,相当于两根订书钉的重量,或者一头大象的 1/53560000,但其推力增长速度惊人。它还能实现精确的低速机动。

计算机视觉系统

为了实现机动性,Otter Pup 2 配备了 Starfish 的鲸类计算机视觉导航系统和头足类自主引导和控制软件,以及 Redwire 的 Argus 摄像系统,用于实时立体成像以估计范围和方向。

“Otter Pup 2”预计将于2025年6月之前从加州范登堡太空基地搭载SpaceX猎鹰9号火箭发射。一旦进入倾角97.4°的太阳同步轨道,它将与D-Orbit ION航天器交会对接。据称,这是首次在近地轨道进行商业对接。

Starfish Space 联合创始人 Trevor Bennett 表示:“如果成功,此次任务将进一步验证我们独特的卫星服务方法:用软件解决传统上需要硬件解决的复杂问题。这使我们能够将 Otters 的体积缩小一个数量级,从而加快其建造速度和发射速度,并最终实现卫星服务在整个航天工业的规模化商业化。”

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