Вот так выглядит космическая мини-АЗС от Orbit Fab. Источник: Spacenews.com
Без топлива не могут работать ни автомобили, ни орбитальные телескопы или спутники. Конечно, топливо у них разное, но с автомобилями проще — закончился бензин или дизель? Можно без проблем заправить. В космосе дело обстоит по-иному — там нельзя просто взять и залить полный бак. Просто потому, что нет АЗС и возможности дозаправлять спутники на ходу.
А это значит, что если заканчивается топливо, то космическому аппарату приходит конец — он полностью работоспособен, да, но корректировать орбиту не в состоянии, а значит, не может выполнять свои функции далее. Нечто подобное случилось с космическим телескопом «Кеплер», миссию которого пришлось завершить именно по причине нехватки топлива. Сейчас появилась надежда на то, что через время на орбите Земли будут циркулировать мини-АЗС — пока что исключительно для небольших спутников.
Занимается этим проектом стартап Orbit Fab, причем не только в теории. Вскоре будет опробована в деле специальная система, разработанная этой компанией — правда, пока что в относительно комфортных условиях МКС, главное условие — микрогравитация.
Эксперимент включает использование специализированных «танкеров» размером с Cubesat. Заправлены они будут водой, а не топливом, главное сейчас — проверить процесс заправки. Тесты, которые будут проведены на станции, позволят проверить, можно ли перекачать жидкость с одной системы в другую. Вода, которая используется в эксперименте, будет закачана в систему водоснабжения МКС, поскольку на орбите все идет в дело.
По мнению разработчиков Orbit Fab, тест будет успешным и покажет работоспособность технологии в деле. Аппаратная часть была создана всего за четыре месяца — на орбиту МКС все это было передано НАСА при помощи Dragon. Тестирование систем от Orbit Fab позволит протестировать миниатюрную АЗС и отдельные ее системы, включая насосы и клапаны. Кроме того, будет проверено поведение жидкости при передаче из одной емкости в другую при помощи специализированной системы.
Если тестирование будет удачным, то через некоторое время системы заправки микроспутников будут протестированы прямо на орбите, в условиях открытого космоса. Это случится в конце следующего года.
Если все получится, то космическая индустрия начнет новый этап развития, поскольку срок жизни космических аппаратов может быть увеличен, и весьма значительно.
Комментарии (16)
HiMem-74
04.12.2018 09:23Думаю, если согласуют некий «универсальный заправочный интерфейс», типа как у зажигалок, то идея взлетит, реализация несложная.
Сложности (на мой диванный взгляд) с маневрированием на орбите, «поймать» спутник и не столкнуться с ним. И это хорошо, что маневрирование будет отработано на околоземной орбите, потом технологии помогут при ловле астероидов с полезными ископаемыми.
AlexAV1000
04.12.2018 10:57На подлет-маневр уйдет всё топливо заправщика. :)
vanxant
04.12.2018 14:57Точнее заправщик будет одноразовый для одной орбиты. Типа вышел на одну орбиту (плоскость) GPS и Глонасс и заправил все живые спутники на этой орбите (их там минимум 6 или 8 плюс запасные).
cat_crash
Может вопрос глупый но чем так принципиально отличается поршневой насос работающий в невесомости от поршневого насоса работающего в условиях гравитации? В чем кроется подвох перекачки из одной емкости в другую?
Jeyko
Ну, как я это вижу. Гравитация сама уплотняет жидкость в некоей емкости и достаточно погрузить насос либо шланг на дно, как он справится с задачей. В условиях невесомости надо уже как-то либо насос чтобы следил за жидкостью (как в авиамоделях, например) или создавать принудительно давление, центробежные силы или что-то иное. Тоже бы хотел услышать мнение специалиста.
GokenTanmay
С точки зрения «бензоколонки» все понятно, но так же необходимо предусмотреть возможность приема топлива спутником. Т.к. описанная ниже в комментариях схема используется на стороне спутника для подачи топлива в камеры двигателей. Значит необходимо уметь контролировать давление газа наддува на стороне спутника. И «выбрасывать» его за борт тоже не рационально, потому что он так же пригодится для следующего цикла работы вновь заправленного спутника.
Хотя ходили слухи, что для мини-спутников используют твердотопливные движки, тогда задача упрощается, нужно воткнуть топливный стержень в топливостержнеприемник. Можно даже жестко не стыковаться для этого, «бензоколонка» будет представлять из себя коробку с «карандашами» и манипулятор.
rPman
А можно просто раскрутить бак заправщика или весь спутник и тогда проблем не будет, ну ладно, раскрутим вместе с заправляемым спутником.
Zmiy666
А зачем вообще насос нужен? Мягкий бак сделанный по типу мехов гармошки — и привод, его сжимающий постепенно, как бак полностью сожмется — подлетает спутник-заправщик и цепляет шланг к приемному отверстию. В спутнике бак с жижей и резиновое изделие номер 2 с ну азотом например газообразным. Как только бак спутника-заправщика и объекта будут соединены шлангом — стопор бака-гармошки раскрывается и засасывает жижу из заправщика в себя (вокруг вакуум и изнутри на жижу в заправщике будет давить расширяющийся азот в гондоне) Выдавливает пока не заполнит весь бак заправщика, выдавив в спутник всю жидкость, далее клапан закрывается и заправщик покидает заправляемый объект. Бак-гармошка объекта опять начинают сжиматься механизмом выдавливая жижу в двигатель, а спутник-заправщик сгорает атмосфере выполнив миссию.
Минимум движущихся деталей, все максимально дешевое… хотя хз это лично мой диванный взгляд и я высказал то, что пришло мне в голову без каких-либо реальных привязок.
rPman
Для газов, высокое давление или очень низкая температура, и выбор резиноподобных материалов сильно сокращается.
black_semargl
Мембрана может быть и не резиновой, а просто смятой в исходном состоянии.
slaFFik
"Резиновое изделие номер 2" улыбнуло :)
Nansen09
Оно лучше всего подходит в предложенной схеме, другие (№1 — противогаз, №3 — галоши) как-то не особо вписываются :)
TorynVerd
Зачем палить заправщика в атмосфере? Конечно по сравнению со стоимостью спутника, этот бакс топливом ничего не стоит. Но стоит заумываться о многоразовом аппарате- задел на будщее и отработка технологий.
И есть другая проблема- а рассчитаны ли летающие сейчас спутники на дозаправку? Что то мне подсказывает что нет. Отсутствует единый стандарт по топливу и топливным системам. Если ребята смогут отработать техноллогию- смогут продавить и стандарты.
Если их нет еще, конечно…
Zmiy666
ну, в многооразовости смысла нет, потому как вытягивание летающего топливного бака обратно или перемещение на другую орбиту сильно повысит его себестоимость. Ведь его задача попасть на орбиту, залить несколько спутников на ней и сгореть… минимум стоимости и лишних деталей, максимум эффективности и топлива на борту)
Жаль нельзя спутники лазером двигать и корректировать их орбиты — было бы проще.
rPman
ну, бывают ситуации, когда сменить орбиту стоит на порядок дешевле подъема этой же массы с земли, а так да, заправщик летает, заправляет некоторое количество спутников и на покой.