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)


  1. cat_crash
    04.12.2018 04:21

    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?


    1. Jeyko
      04.12.2018 05:21
      +1

      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.


      1. GokenTanmay
        04.12.2018 08:14

        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.


        1. rPman
          04.12.2018 10:07

          А можно просто раскрутить бак заправщика или весь спутник и тогда проблем не будет, ну ладно, раскрутим вместе с заправляемым спутником.


    1. Zmiy666
      04.12.2018 06:19

      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.


      1. rPman
        04.12.2018 10:08

        Для газов, высокое давление или очень низкая температура, и выбор резиноподобных материалов сильно сокращается.


        1. black_semargl
          05.12.2018 10:38

          Мембрана может быть и не резиновой, а просто смятой в исходном состоянии.


      1. slaFFik
        04.12.2018 12:06

        "Резиновое изделие номер 2" улыбнуло :)


        1. Nansen09
          04.12.2018 18:02

          Оно лучше всего подходит в предложенной схеме, другие (№1 — противогаз, №3 — галоши) как-то не особо вписываются :)


      1. TorynVerd
        04.12.2018 18:09

        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…


        1. Zmiy666
          04.12.2018 19:24

          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.


          1. rPman
            05.12.2018 01:07

            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.


  1. HiMem-74
    04.12.2018 09:23

    Думаю, 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.


  1. AlexAV1000
    04.12.2018 10:57

    На подлет-маневр уйдет всё топливо заправщика. :)


    1. vanxant
      04.12.2018 14:57

      Точнее 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).


  1. safari2012
    05.12.2018 17:56

    бак по типу расширительного с мембраной и перистальтический насос…