• 美日联合推动“太空加油”技术落地

  • 张昊天

        在太空中为航天器补充燃料,是一项具有极高军事价值的前沿技术。最近,日本航天初创公司Astroscale在这个领域迈出了重要一步。根据一项1月中旬签署的协议,该公司将成为美国Orbit Fab公司旗下的“太空加油站”的第一个客户。这两家企业正试图打入美国太空部队的供应链,为美军清理不断增加的太空垃圾。
        Astroscale公司官网发布的新闻稿显示,该公司研发中的“在轨生命延续”(LEXI)多用途飞船,将安装Orbit Fab公司提供的“快速连接流体传输接口”(RAFTI)。通过专门设计的对接机构,RAFTI使其他航天器能够安全、便利地与加油设施连接,并快速传输燃料。
        Astroscale公司的总部位于日本,在美国设有分支机构。该公司于2020年收购了一家以色列太空服务公司,随后发布了LEXI飞船的设计方案,称将在2026年将其送入太空。该公司注册的专利显示,这艘飞船具有多条机械臂,可以充当“太空修理工”,为民用和军用航天器提供“位置保持和姿态控制、动量管理、倾斜矫正、轨道再定位和移送到‘卫星墓地’”等服务。
        Astroscale公司美国分部总经理罗恩·洛佩兹说,这项协议意义重大,加油能力将允许LEXI飞船在更长时间内为更多的客户服务,不必担心燃料耗尽。洛佩兹强调,该公司不打算向其他卫星提供在轨燃料补给,因为Orbit Fab公司更擅长这方面的业务。
        Orbit Fab公司首席执行官丹尼尔·费伯在线上发布会上表示,LEXI飞船将是有史以来第一艘具备太空加油能力的商用航天器。双方签订的预授权合同在其他大宗商品交易中很常见,两家企业是头一回将这种商业模式带到太空。据他介绍,该公司的太空加油服务采用“会员制”,客户必须事先安装RAFTI接口才能享受服务,目前不接受未经预约的订单。
        2021年6月30日,Orbit Fab公司将首个“太空燃料库”部署到近地轨道,承担发射任务的是美国SpaceX公司的“猎鹰9号”运载火箭。该公司网站显示,该燃料库代号“罐车001”,搭载过氧化物推进剂,目前在太阳同步轨道运行。2022年年底前,Orbit Fab公司将把另一个燃料库发射到地球静止轨道。该燃料库储存的是氙,这种物质通常在卫星实施轨道机动时使用。
        根据两家公司的联合新闻稿,Orbit Fab公司计划“在未来5年至10年内制造数十部燃料罐,将它们安置在近地轨道、静止轨道和地月空间的客户卫星星座附近”。
        美国“突破防务”网站称,这一表述与美国太空司令部的规划不谋而合。
        近年来,美军太空部队越来越希望,能将军事行动扩展到从地球外层轨道到月球的广阔地月空间。为了让军用航天器获得更大的行动自由,主动清除太空垃圾(ADR)的能力是必不可少的。为此,美军推出了代号Orbital Prime的项目,旨在推动开发军民两用太空清扫技术。
        当被问及Astroscale公司是否有意参与美国军方的这一项目时,洛佩兹给出了肯定的回答。Orbit Fab的丹尼尔·费伯则表示,他的公司与Astroscale的合作是双赢的,后者提供的ADR服务能确保“太空加油站”不至于因为与太空垃圾碰撞而成为“巨型炸弹”。费伯说,太空垃圾要么会被移走,要么会被回收再利用,虽然相关商业模式还需要摸索,但这是未来的一大趋势。
        眼下,包围地球的太空垃圾数以十万计,而且随着航天发射活动的增加而越来越多,其中很多是残留有燃料的废弃火箭。为避免碰撞后发生爆炸等二次伤害,联合国与一些国家的航天机构发布了指导性文件,要求操作人员尽可能将残余燃料排放到宇宙空间中。作为最后的安保措施,Orbit Fab公司的“太空加油站”具备紧急排放燃料的能力。
        费伯解释说,“这种能力依靠一套无源系统,不通过有源电子设备,不会在关键时刻失灵。”
        此外,燃料罐上装有推进器,能够在收到警告后及时脱离停泊位置,以免被太空垃圾撞毁。
        “我们不打算在任何重要轨道上制造有害碎片。”费伯说,“这是我们的一项原则。”(据《青年参考》)

分享到微信朋友圈