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如何维护距离地球36000km的航天器？美国国防高级研究计划局（DARPA）希望通过今年夏天首次发射灵巧的深空机器人计划来找到答案
2024 年 10 月 8 日，DARPA 的地球同步卫星机器人服务 (RSGS) 有效载荷位于美国海军研究实验室位于华盛顿特区的海军空间技术中心的低温热真空室中。
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内容
美国国防高级研究计划局 (DARPA) 终于准备好测试为遥远地球轨道上的卫星加注燃料，以延长这些卫星的运行时间。
美国国防高级研究计划局（DARPA）筹备已久的地球同步卫星机器人服务（RSGS）演示器计划最早于今年夏季发射。美国军方研发机构DARPA周三（5月20日）在一份声明中表示，顾名思义，机器人将成为该航天器工作的重要组成部分。
DARPA表示，该任务的核心将是一个“高度灵巧的机器人服务套件”，它应该能够参与几项关键任务，以帮助需要提升性能的卫星：“在轨升级、检查、异常解决和卫星迁移”。
这款完全集成的任务机器人飞行器 (MRV) 搭载了 DARPA 高度灵巧的机器人有效载荷，并与 SpaceLogistics 基于其经过飞行验证的任务扩展飞行器 (Mission Extension Vehicle) 的航天器相结合，正在进行最后的准备工作，预计将于 2026 年发射。
DARPA 还计划通过在远离地球的地方开展这项工作来提高目标。该计划旨在为地球同步轨道(GEO) 上的卫星提供服务，地球同步轨道位于地球上方约 22,236 英里（35,786 公里）处。
这些卫星的轨道高度约为国际空间站的90倍（约400公里/250英里），其位置经过精心设计，使其轨道速度与地球自转速度完美匹配。这种独特的定位方式使卫星能够持续观测地球的同一区域，这对于提供可靠的通信服务或进行长期的气候或国防监测都大有裨益。
但由于地球距离如此遥远，地球同步轨道卫星在燃料耗尽时通常别无选择，只能通过机动调整轨道，让新卫星接替其位置。随着太空垃圾的日益增多（以及卫星碰撞风险的增加），DARPA及其合作伙伴希望通过这项任务改变现状。
RSGS技术一旦进入地球同步轨道，将演示以下可能的任务
报告指出，新晋主承包商SpaceLogistics（诺斯罗普·格鲁曼公司的子公司）在将DARPA有效载荷集成到其航天器上时也遇到了挑战。但DARPA强调，RSGS最终已做好飞行准备。假设发射按时进行，RSGS将在经过10个月的地球同步轨道飞行后，于2027年开始工作，其飞行将采用电推进系统。
DARPA的最终目标是支持一艘能够在轨道上运行数年的维修航天器，该航天器有望为其他航天器提供数十次维修服务。此外，该机构强调，维护工作将不仅限于为航天器补充燃料。
“即使是功能齐全的卫星，也常常因为搭载过时的有效载荷而缩短使用寿命——这对价值数亿美元的资产所有者来说无疑是令人沮丧的。地球同步轨道卫星一旦进入轨道就无法获得任何支持，因此它们配备了冗余系统和最大燃料容量，这增加了它们的复杂性、重量和成本，”美国国防高级研究计划局（DARPA）表示。
因此，总体方法包括在航天器上安装新的有效载荷，以及进行预防性维护：轨道调整、修复机械问题和进行检查以解决可能出现的任何其他异常情况。
一颗典型的地球静止轨道卫星的寿命约为15年。与SpaceX的星链卫星（运行于低地球轨道，LEO，寿命可能只有5年）相比，这已经是非常长的寿命了。但星链和其他LEO卫星的快速更新换代也确保了这项技术不会老化，并且可以频繁且低成本地更换卫星。而地球静止轨道卫星则无法做到这一点。
DARPA及其合作伙伴需要证明他们能够以经济高效的方式为地球静止轨道卫星提供维护服务，而发射一颗地球静止轨道卫星的成本高达数亿美元。他们还面临着来自其他众多公司的竞争，这些公司都在积极探索太空服务领域，例如Astroscale和泰雷兹阿莱尼亚宇航公司。
但DARPA不仅认为他们的方法可行，还表示RSGS项目将彻底开创卫星运行的新模式。
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