Darpa wil reparatierobots voor satellieten ontwikkelen

Darpa, de militaire onderzoekstak van de Amerikaanse overheid, heeft een idee onthuld voor reparatie van satellieten die zich in een baan om de aarde bevinden. Een speciale satelliet met 'robothanden' zou de reparaties uit moeten voeren.

Het door Darpa ontwikkelde concept heet Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites, of RSGS in het kort. Op een blog legt de organisatie uit hoe het voorstel in elkaar steekt: gezamenlijk met een commerciële partner moet een soort satelliet worden ontworpen die de capaciteit heeft om andere satellieten te repareren. Voor dit doeleinde zijn 'robothanden' aanwezig die aan de satelliet zijn bevestigd. Darpa heeft een afbeelding vrijgegeven waarop een conceptversie van de reparatiesatelliet is geschetst.

Als onderdeel van het voorstel krijgt een commercieel bedrijf toegang tot de robotica van Darpa, zowel hardware als software, en wordt de lancering van het zogenaamde robotic servicing vehicle verzorgd door de Amerikaanse overheid. Vervolgens is het bedrijf verantwoordelijk voor het organiseren van missies om satellieten te repareren, waardoor het dus als een soort lokaal servicebedrijf fungeert.

De door Darpa ontwikkelde robothand heeft de naam Frend gekregen en is in staat om verschillende gereedschappen ter hand te nemen. Met behulp van meerdere sensoren zou Frend vervolgens automatisch reparaties uit kunnen voeren. Reparatiesatellieten zouden meerdere van deze robothanden aan boord kunnen hebben. Overigens gaat het hier om bestaande technologie: Frend werd enkele jaren geleden al onthuld.

Met RSGS krijgen de Amerikanen dus de mogelijkheid om een reparateur langs te sturen bij satellieten die niet goed functioneren. Daardoor zouden satellieten vaker operationeel gehouden kunnen worden als er iets mis gaat. Ook stelt Darpa dat er nieuwe vormen van ruimtevoertuigen mogelijk worden, doordat zij in de ruimte van upgrades voorzien kunnen worden. De bedoeling is dat de plannen binnen vijf jaar worden vertaald naar de praktijk, maar het is niet bekend of er al commerciële partners zijn aangetrokken.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (43)

[Verwijderd]

Ik zie niet veel aan aandrijving? Het is relatief makkelijk om de eerste satelliet te bereiken, maar de volgende zit in een volledig andere baan, met een andere snelheid.
Of is het een ion-drive? Traag, maar efficient?

Ook een mooi apparaat om ruimtetroep naar de aarde terug te gooien zodat het opbrandt. (Vooral spionagesatellieten van je tegenstanders.)

[ikt]

Kunnen ze niet met veel geduld en wat slim werk van banen heen en weer gaan? Dan is het nog steeds het ding van meenemen van genoeg brandstof om van baan te wisselen. Ik zie op het plaatje ook nog de optie om een satelliet te upgraden - waarschijnlijk wordt er per missie een reparatiesatteliet gelanceerd.

Dan is het nog maar de vraag of dit niet méér ruimteafval oplevert.

[CAPSLOCK2000]

Kunnen ze niet met veel geduld en wat slim werk van banen heen en weer gaan? Dan is het nog steeds het ding van meenemen van genoeg brandstof om van baan te wisselen.

Realistisch gezien niet, Een klein beetje hoger of lager vliegen lukt nog wel maar de hoek van je baan veranderen zit er niet in, dat kost te veel brandstof. Een grote tank extra meenemen zit er ook niet in, hoe meer brandstof hoe zwaarder en hoe groter je raket moet zijn. Grote raketten zijn duur, dat wordt al snel onbetaalbaar.

Ik zie op het plaatje ook nog de optie om een satelliet te upgraden - waarschijnlijk wordt er per missie een reparatiesatteliet gelanceerd.

Dan is het nog maar de vraag of dit niet méér ruimteafval oplevert.

Ik denk ook dat het één missie per robot is, er is vast zeer gespecialiseerd gereedschap nodig waardoor je geen one-size-fits-all robot kan bouwen.
Het enige goede nieuws is dat hoger of lager vliegen relatief goedkoop is. Terug naar de dampkring dalen kan vrij goedkoop zolang het niet uit maakt waar je uitkomt (het ding verbrandt toch).

[Niosus]

Dit is speciaal voor GEO satellieten te repareren. Dat is toch wel de grote bulk van de dure satellieten en die zitten allemaal op dezelfde inclinatie. Om dan "vooruit" of "achteruit" te gaan is het kwestie van in een net iets hogere of lagere baan te gaan. In een net iets lagere baan ga je beginnen inhalen, een net iets hogere baan gaat ervoor zorgen dat je wat langer erover doet voor 1 orbit dan je doel. Daar is het dus volledig een afweging tussen brandstofkost en hoe lang je erover doet.

Zoals je al zei is inclinatie moeilijker op te lossen, maar ook daar helpt het feit dat dit in een GEO orbit werkt. De hoeveelheid brandstof die je nodig hebt voor een inclinatie verandering hangt lineair af van de orbitale snelheid. Voor GEO is die snelheid iets minder dan 40% dan wat je zou hebben ter hoogte van het ISS (3km/s ipv 7.8km/s), dus je hebt ook maar 40% van de brandstof nodig. Aangezien je meestal maar een fout hebt van maximum enkele graden valt de hoeveelheid brandstof die nodig is wel mee in de meeste gevallen.

Combineer dit allemaal met ion aandrijving (makkelijk 10x efficiënter dan chemische aandrijving, maar het gaat allemaal veel trager) en je hebt niet echt een probleem qua brandstof. De tijd die je nodig hebt om al deze maneuvers te doen gaat vooral een probleem zijn als er veel vraag is. Als dit werkt zou het me niet verbazen moesten ze uiteindelijk een hele vloot van deze dingen hebben...

[Tasz]

Als je per missie een nieuwe reparatie satelliet stuurt dan kan je toch net zo goed de defecte satelliet compleet vervangen?

[oef!]

Dat ligt natuurlijk aan de waarde van de satelliet die je repareert en de kosten die spelen bij het opnieuw plaatsen van een vervanger.

[Eomer]

En het gewicht van de reparatie bot vs. het origineel.

[bamboe]

En een robot kan wel meerdere satellieten reparen...

[Soldaatje]

Als de brandstof bijna op is kan een satelliet of reparatiesatelliet de dampkring ingestuurd worden om ruimteafval te voorkomen.

[JackBol]

Het gaat om geostationaire satellieten. Die zitten 'energy-wise' bij elkaar in de buurt. Je kan dus met relatief weinig energie een hoop satellieten bereiken. Uiteraard moet het wel een ion-drive of andere electrische aandrijving zijn. Met een chemische aandrijving zal hij het niet lang uithouden.

De-orbitten van andere satellieten lijkt me niet mogelijk. Actie is reactie. Het lijkt me niet dat deze 'Space-Janitor' genoeg energie daarvoor aan boord heeft.

[fantafriday]

Ion drives lijken mij veel te kostbaar kwa brandstof en hebben te weinig vermogen denk.

[Verwijderd]

Ze hebben genoeg vermogen, mits je geduld hebt. Smart-1 is ermee naar de maan gereisd en had zelfs zoveel brandstof over dat ze de missie verlengd hebben:
http://www.esa.int/Our_Ac..._gets_SMART-1_to_the_Moon

[Tasz]

Dat vroeg ik mij ook gelijk af. Als je meerdere satellieten wil afgaan dan kost dat imo veel te veel brandstof.

Ben benieuwd hoe ze dat oplossen

[BAS80]

http://www.gizmag.com/darpa-space-repair-robot/42499/

Zover ik het begrijp is het de bedoeling op termijn de module als een ROV RemoteServiceVehicle in te zetten vanuit een commerciële spaceflight. Dus dat lost je fuel probleem op..
(laatste stukje in de link)

[Reactie gewijzigd door BAS80 op 24 juli 2024 14:08]

[Verwijderd]

Ik vind dit niet zo nuttig. Satellieten gaan zelden stuk en als dit wel gebeurt is er meestal toch niets aan te doen. Het voorbeeld dat een solar panel niet uitklapt komt vrijwel nooit meer voor.

Ze kunnen beter een in-space refuelling satellite maken, want bijtanken van de brandstof kan de levensduur flink verlengen of de capability verhogen door bijvoorbeeld meer manoeuvres mogelijk te maken.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 14:08]

[mbb]

Ik ben meer verbaast over het tijdspad, Orbital heeft namelijk al aangekondigd dit in 2019 operationeel te willen hebben, dus binnen 3 ipv 5 jaar, en dat was zonder DARPA support.
Een van de doelen daarvan is inderdaad ook het bijtanken van satellieten.

Verder heeft Lockheed Martin een soort ruimte-sleepboot voorgesteld voor COTS2, maar zijn niet uitgekozen. Dus die hebben een (deel van) de technologie, maar bouwen niets zonder een contract voor de kosten.

Ik vraag me af of dit contract versneld is aangekondigd omdat de amerikaanse luchtmacht weer controle over pas twee jaar oude weer-satelliet is kwijt geraakt?
http://spacenews.com/dmsp...rce-ends-recovery-effort/

http://spacenews.com/orbital-atk-believes-in-satellite-servicing-but-not-in-rocket-reusability/

MUNICH — Satellite and rocket builder Orbital ATK on March 1 said it would begin substantial investment this year into a commercial satellite in-orbit servicing vehicle that should be operational by early 2019 without any government development support.
...
Thompson said Orbital’s vehicle borrows from the company’s GEOStar satellite design combined with elements from the Cygnus cargo vehicle’s autonomous rendezvous technology and ATK’s work on servicing NASA’s Hubble Space Telescope.
The first of these new geosynchronous orbit-servicing vehicles will commence operations in early 2019 “if the project proceeds as expected,” Thompson said.

[[portello]]

Das wel voor het eerst dat Darpa iets maakt wat niet militaire doel einde heeft.

[Kapiteiniglo]

Dit ding kan vast ook militaire satellieten repareren...

[Eddy_BE]

Zelfs die van de vijand kunnen ze 'repareren'.

[[portello]]

zeker

[haarbal]

Darpa is ook een beetje een geldsluis naar high tech research. Er wordt behoorlijk wat onderzoek gedaan naar dingen waar je je echt af kan vragen of militaire toepassing wel het doel is. Die lopende robots bijvoorbeeld, no way dat dat ooit kosteneffectief in een oorlog gaat worden gebruikt.

[iceheart]

Onderzoek naar lopende robots zal eerder toepassingen is protheses etc vinden, en daar investeert darpa wel meer in: er zijn de afgelopen jaren redelijk wat militairen teruggekomen minus een paar stukjes die ze toch graag wel hadden kunnen blijven gebruiken.

[crizyz]

Hoe is dit geen militair doeleind? Genoeg militaire satellieten in een baan om de aarde.

[_Drake_]

De Nasa was hier eind jaren 60 al mee bezig wat te lezen is in deze paper:

http://ntrs.nasa.gov/arch....nasa.gov/19690026280.pdf

In principe hetzelfde concept maar dan volledig Analoog, alle basisprincipes van telemanipulatie zijn de afgelopen jaren ook in die zin niet enorm veranderd.

[Aerospacer]

Natuurlijk heeft dit wel een (toekomstige) militaire functie. De opgedane kennis en ervaring kan ook gebruikt worden voor 'rendez-vous & proximity operations' (RPO) bij satellieten van tegenstanders. In plaats van reparaties kan je bijvoorbeeld ook sabotage of spionage plegen, met behulp van dezelfde technologie. Dual-use in optima forma.

[Argantonis]

Ik vraag me wel af hoeveel van deze apparaten beschermd zijn tegen hacken bij fysieke toegang. Da's toch helaas meteen iets waar ik tegenwoordig aan denk bij de US. Het lijkt me ook niet dat een eigenaar van zo'n satelliet goed kan zien dat er een kleiner apparaat in de buurt is/gaat komen.

[blobber]

Ze noemen hem R0/D0

[Tomino]

Anoyone? Dual-use weapons!

[Cool Varkentje]

Ben ik nu de enigste die denk aan de serie "Lost" ?

Ow, blijkbaar was dat dharma .

[Reactie gewijzigd door Cool Varkentje op 24 juli 2024 14:08]

[Thomas VdV]

Oh look, it's The Klaw!