Świat ogółem pracuje nad powstrzymaniem szybkiej degradacji środowiska Ziemi. Jednak w sektorze kosmicznym produkty tylko jednorazowe wciąż panują najwyższe. Pojawienie się megakonstellacji przyspieszyło tempo, w którym przemysł kosmiczny spala zasoby, przesuwając z dużych satelitów z dziesięcioleciami długości do tańszych ptaków zaprojektowanych tak, aby wygasły w ciągu kilku krótkich lat.
Podejście jednorazowe martwi niektórych badaczy, jak to jest zbyt dużo aluminium Płonąc w atmosferze w dzisiejszych czasach, grożąc spowodowaniem nowy rodzaj katastrofy środowiskowej w nadchodzących dziesięcioleciach. Ale co możemy zrobić? Czy powinniśmy cofnąć rewolucję kosmiczną i nakładać czapkę na to, co możemy zrobić w kosmosie? A może gospodarka o obiegu zamkniętym, rozszerzenie życia, recykling i ponowne wykorzystanie może być rozwiązaniem brudnych skutków ubocznych branży kosmicznej?
Zwolennicy Obsługa i tankowanie na orbicie Płacz potencjał technologii. Ale większość analityków pozostaje ostrożna: bez ścisłych przepisów środowiskowych oczekiwany koszt serwisu inorbitowego może nie zachęcać satelita Operatorzy, aby masowo przejść na technologię wielokrotnego użytku.
Dave Barnhart, dyrektor generalny Kalifornijskiej firmy lotniczej Arkysis, po raz pierwszy rozpoczął opracowywanie koncepcji technologii satelitarnej recyklingu około 15 lat temu w ramach projektu, w którym się nadzorował DARPA (Agencja Projektów Badawczych obronnych). On i jego koledzy zbadali, jak założyć satelitarną placówkę recyklingu Orbita geostacjonarna – Region około 22 000 mil (36 000 kilometrów) nad powierzchnią Ziemi, gdzie satelity wydają się ustalone powyżej jednego miejsca nad równikiem.
„Chcieliśmy wiedzieć, czy możemy używać części ze starych satelitów Geo, aby odtworzyć nowe, ponieważ masa już tam jest” – powiedział Barnhart SPAPE.com.
Pierścień geostacjonarny jest domem dla jednych z największych i najdroższych satelitów. Oprócz tego długa odległość między Ziemia a ta orbita sprawia, że misje geo -misje z natury kosztowne, ponieważ wymagają najpotężniejszych rakiety z dużą ilością paliwa, aby dotrzeć do miejsca docelowego.
Jednak Arkysis, firma Barnhart, która ma współzałożyciel w 2015 roku, koncentruje się Niska orbita Ziemi (LEO) – Brzęczący region najbliższy ziemi do wysokości około 1200 mil (2000 km). ARKYSY ma nadzieję na utworzenie inorbitowego magazynu serwisowego i tankowania zwanego portem w Leo. Głównym celem jest kierowanie zieloną rewolucją w tym regionie, co daje powstanie tysięcy ton niebezpiecznych Przestrzeń kosmiczna co roku.
„Do tej pory wszystko, co kiedykolwiek zaprojektowaliśmy, aby wejść w kosmos, było jedną misją, jedno życiem” – powiedział Barnhart SPAPE.com. „To trochę szalone. Każda inna domena na ziemi, utrzymujemy, utrzymujemy, rośniemy. Nie w przestrzeni”.
W 2023 r. Arkysis zabezpieczył a Oferta 1,6 miliona dolarów z Amerykańska siła kosmiczna Aby przetestować zespół satelitarny na orbicie za pomocą modułu demo portu – podstawowy element składowy skalowalnego garaży i stacji benzynowej. Firma chce uruchomić pierwszy element tego magazynu orbitalnego w przyszłym roku-urządzenie transportowe z ostatniej mili o nazwie Cutter, które zostało zaprojektowane, aby pomóc satelitom w zadokowaniu garażu.
W 2027 r. Główny moduł portu, sześciokątna struktura o szerokości około 9 stóp (3 metry), dołączy do noża na orbicie, aby przetestować, w jaki sposób mechaniczne interfejsy dwóch działają razem w przestrzeni. Port, oprócz służby jako zajezdni paliwa, przyjedzie z dostawą komponentów i ładunków, które można dołączyć do zużytych satelitów, aby dać im nową dzierżawę na życie.
„Dzisiaj wszystko na satelicie odbywa się na ziemi, a satelita jest wypuszczony z datą końcową” – powiedział Barnhart. „Chcemy to zmienić, aby umożliwić rozszerzenia zarówno życia, jak i biznesu-po uruchomieniu. Chcemy być w stanie dodać nowe strumienie przychodów po uruchomieniu. Możesz to zrobić, jeśli możesz coś dodać, zmienić coś na orbicie, a nawet sprzedać ten satelitę komuś, kto mógłby uczynić go częścią większej platformy.”
Kamery lub anteny można zastąpić mocniejszymi, gdy zostaną rozwinięte, zużyte baterie można zamienić na zupełnie nowe, a zbiorniki paliwowe uzupełnij się.
Wszystko to ma sens na papierze, ale Dafni Christodoulopoulou, analityk branży kosmicznej w analizie firmy konsultacyjnej Mason, ostrzega, że operatorzy satelitarni będą skłonni porzucić swoje jednorazowe sposoby, sprowadzi się do kosztów usług konserwacyjnych. Mówi, że Leo jest obecnie zdominowany przez małe, stosunkowo tanie satelity, które można wymienić bardziej tanio niż można je obsługiwać i utrzymywać.
„Obecnie oczekujemy, że usługi inorbitowe będą kosztować, które mogą być dość wysokie dla operatorów małe satelity„Christodoulopoulou powiedział Space.com.„ Operatorzy mogą nie być zainteresowani tymi usługami, ponieważ cena budowy nowego satelity może nie być wyższa niż w przypadku misji serwisowej ”.
Barnhart zgadza się, że nowo powstały przemysł serwisowy inorbit może napotkać opór nie tylko od operatorów, ale także od producentów satelitarnych, którzy mogą czuć się zagrożony ideą ponownego użycia i rozszerzenia życia.
„Za każdym razem, gdy chcesz dokonać takiej wielkiej zmiany, będzie to zagrożenie” – powiedział Barnhart. „Producenci satelitarnych zarabiają pieniądze, budując więcej satelitów, aby się wyrzucić. Może zająć trochę czasu, aby zobaczyć, że dopasowanie satelitów z interfejsami, które pozwalają im być serwisowane, mogą dodać do nich fajną funkcjonalność”.
Mimo to ChristoDoulopoulou uważa, że serwisowanie inorbitowe ostatecznie zrobi różnicę w tym, jak sprawy są robienia w kosmosie, a także w stanie środowiska orbitalnego.
„Nie oczekuje się, że liczba premier satelitarnych spadnie, więc będzie duża potrzeba zarządzania konstelacją, elastyczności, usuwania i rozszerzenia życia” – powiedziała. „Myślę, że usługi inorbitowe mogą zdecydowanie pomóc zapobiec Zgromadzenie zanieczyszczeń kosmicznych i utrzymywać długoterminowy zrównoważony rozwój na orbicie. ”
Rząd USA z pewnością wydaje się myśleć, że rozszerzenie życia jest drogą naprzód. Oprócz finansowania eksperymentu Arkysis, siła kosmiczna finansuje również misje TETRA-5 i TETRA-6, aby przetestować technologie tankowania na orbicie w kosmosie. Dwie misje, zaprojektowane do testowania sprzętu opracowanego przez Orbit Fab, ASTROSCALE i Northrop Grumman mają zostać uruchomione odpowiednio w 2026 i 2027 r.
Ponadto intensyfikowanie napięć geopolitycznych zwiększa potrzebę szybkiego wdrażania nowych systemów w przestrzeni, co, jak mówi Barnhart, może być szybciej adresowane z systemami serwisowymi, takimi jak port, niż przez budowanie nowego statku kosmicznego od zera na Ziemi.
„Jeśli zidentyfikowano nowe zagrożenie, możesz potrzebować nowego rodzaju czujnika lub nowego ładunku, aby go obserwować” – powiedział Barnhart. „Jeśli uda nam się rozwinąć satelity, które rząd już postawił i zapewniamy im nową zdolność, nowy czujnik, możemy znacznie szybciej zająć się tymi zagrożeniami”.
Christodoulopoulou uważa, że nowe przepisy mające na celu ochronę środowiska i ograniczenie zanieczyszczenia powietrza związanego z ponownym uczestnictwem satelitarnym mogą dodatkowo pomóc w przeniesieniu igły w kierunku mniej wyrzuconej kultury w wykorzystaniu przestrzeni.
„Musi być kilka zmian” – powiedział Christodoulopoulou. „Wśród operatorów satelitarnych musi być większa świadomość, aby zrozumieć, że obsługa inorbit oferuje wartość w perspektywie długoterminowej. Ale także po stronie rządu, musi istnieć więcej przepisów na wsparcie dostawców usług inorbitowych”.
