Robotok fogják szervízelni a műholdakat

Az MDA SIS

Az MDA (MacDonald, Dettwiler and Associates) kanadai cég az Orbital Express egyik alvállalkozója volt. A közepes méretű cég műholdakat gyárt, de ők készítették az űrsiklók és az ISS Alfa CanadArm robotkarjait is. 2010-ben elindították az SIS, vagyis a Space Infrastructure Service (~Űrbéli Létesítmény Szerviz) programjukat, amely alapjaiban az Orbital Express továbbfejlesztése. Ennek keretében egy viszonylag nagyobb méretű műhold rövid időre dokkol a célműholdon, óvatosan megbontja a hővédő borítását hogy hozzáférjen az üzemanyag-vezetékekhez, majd azokhoz csatlakozva feltölti a műhold tartályait. Az MDA üzleti modellje szerint egy szervízműhold akár több GEO műholdat is fel tud tölteni üzemanyaggal, kitolva azok életciklusát, a műhold tulajdonosa pedig az áttöltött üzemanyag tömege alapján fizet majd.


Az MDA SIS elképzelése, bal oldalon a szervízműhold

2011. márciusában az IntelSat, az egyik legnagyobb műholdszolgáltató aláírt egy szerződést az MDA-val arról, hogy finanszírozzák az első SIS küldetést, a cél pedig a GEO pályán keringő IntelSat műholdak üzemanyag-újratöltése. A szerződés értéke mintegy 280 millió dollár, és a végösszes attól is függően alakult volna, hogy hány műholdat sikerül megmenteni így. Azonban 2012. januárjában az IntelSat kihátrált, miközben az MDA már azon dolgozott, hogy az amerikai védelmi minisztérium számára is eladja a SIS rendszert. Jelenleg így a rendszer fejlesztése visszafogott tempóban zajlik, és az MDA pénzügyi támogatót, illetve kuncsaftot keres.

ViviSat

A főleg a rakétahajtóműveiről ismert ATK és a műholdak üzemeltetésével foglakozó US Space LLC közös leányvállalata a ViviSat, amely a megvalósíthatóságot tartja leginkább szem előtt. Elképzelésük szerint a Küldetés Meghosszabbító Jármű (Mission Extension Vehicle - MEV) egy alapvetően csak a pályán tartáshoz és a helyzet tartásához szükséges hajtóművekkel, üzemanyaggal és fedélzeti elektronikával rendelkezik, no és persze egy irányítórendszerrel. A működése alapvetően egyszerű: a műhold megközelíti a "megmentendő" műholdat, hozzácsatlakozik, és átveszi a navigációs és pályán tartó funkciókat, így a műhold saját hajtóműveire nincs többé szükség. Ezen túl semmi interakció nem történik, vagyis a műhold és a MEV továbbra is elszeparált energia és kommunikációs rendszerrel rendelkezik. A saját bevallásuk szerint minden szükséges technológia rendelkezésükre áll, így kevés kockázattal számolnak.


A MEV megközelít egy távközlési műholdat, hogy befogja

A MEV alkalmas lehet meghibásodott indítójármű miatt nem megfelelő pályán keringő műholdak megmentésére, illetve az üzemanyag elfogyása miatt életciklusuk végéhez ért, de egyébként működőképes műholdak továbbüzemeltetésére. Nem mellesleg pedig mikor valóban le kell selejtezni a műholdat és el kell távolítani a hasznos pályáról, ha alacsony Föld körüli pályán keringtek, akkor a Föld légkörébe bevezetve semmisítheti meg őket, ha pedig magas - jellemzően geostacionárius - pályán keringtek, akkor előre meghatározott "temető-pályára" állítaná őket, ahol a működő műholdakat nem zavarják tovább. Ezen "temető-pályák" hátránya, hogy bár elviekben évszázadokig is stabil pályán keringhetnek tovább a roncs műholdak, előbb-utóbb valamit kezdeni kell velük, vagyis effektíve csak elodázza a problémát, ami a későbbi generációk számára jelenthet majd kihívást.


A ViviSat bemutatóvideója a MEV missziójáról
A másik oldalról nézve viszont mintegy 350 műhold kering GEO (geostacionárius) pályán és közülük évente 25 műhold kerül "selejtezésre" pusztán azért, mert kifogynak az üzemanyagból. A ViviSat reményei szerint ebből a 25-ből ha csak tízet sikerül megmenteni és tovább üzemeltetni a MEV-ek segítségével, az már számottevő mértékkel csökkentheti a keletkező űrszemetet. No és persze nem utolsó sorban tetemes bevételt jelenthet a ViviSat számára. Ám megrendelőről itt sincs jelenleg még tudomás...

Project Phoenix

A DARPA az Orbital Express után egy még drasztikusabb elképzeléssel állt elő. A már korábban említett "temetőpályájára" állított, működésképtelen műholdakat egy robot-műhold felkeresi, a felhasználható elemeit, mint a napelemtáblák vagy antennák leszereli, és egy új, vagy javítandó műholdra szerelik fel. Csendben meg lehet jegyezni, hogy ez egyfelől ugyan jól hangzik, hiszen a leselejtezett műholdakból nyert pótalkatrészeket nem kell felvinni, vagyis olcsóbb a nagygenerál, másfelől viszont kérdéses, hogy egész pontosan milyen műholdakat is szeretne a Darpa alkatrészbázisként használni. Ugyanis ez nagyszerű alkalom a többi űrhatalom katonai célű műholdjainak megvizsgálására, másfelől pedig akárhogy szépítjük, innen már csak egy lépés, hogy a javító műholdat arra utasítsák, hogy megközelítsen egy ellenséges, de működő műholdat, és nemes egyszerűséggel szétszerelje azt.


Természetesen a DARPA is tisztában van azzal, hogy sokan fenyegetésnek tartják az elképzelést. Hogy ezt valamennyire ellenpontozzák, igyekeznek olyan nyitottan dolgozni, amennyire ésszerű keretek között lehetséges, és betekintést adni a külső megfigyelőknek a színfalak mögé.


A Phoenix program tesztje várhatóan 2016 körül zajlana le
Valóban rentábilis lehet az űrszerviz?

A kérdés bizony jogos, hiszen maga az ötlet már évtizedek óta kering, és számtalan tervet tettek már le a mérnökök az asztalra a megvalósításhoz. Eleddig azonban csak az űrsikló útjain hajtottak végre eféle műveletet, ami több szempontból sem igazán mérvadó: először is az űrsikló útja igen drága, másfelől emberek hajtották végre a karbantartást, márpedig az emberi élet fenntartása drága dolog a világűrben - nem véletlen, hogy mindenki robotokban gondolkodik a javítás terén. Mindenki, kivéve néhány NASA mérnököt, akik új célt látnak az űrbéli karbantartások terén, és igyekeznek az emberes űrhajózás céljai között tartani az efféle utakat.


Egy 2010-es elképzelés egy további Hubble javító-küldetésről: először egy kiszolgáló modult indítanak, ami dokkol az űrtávcsőhöz, majd jön az űrhajó, amelynek személyzete elvégzi a karbantartást - klikk a nagyobb képért

A legfontosabb probléma viszont az, hogy a legértékesebb, legfontosabb kereskedelmi műholdak a GEO pályán találhatóak, mintegy 36 000 km-re a Föld felett. Márpedig az Apollo-17 óta ilyen messze egyszerűen egyetlen embert szállító űrhajó sem járt a Földtől. A piaci szereplők kivárnak a jelek szerint, számukra a több alternatíva csak pozitívum, ám az űrbéli javítás korántsem olyan olcsó még az optimista becslések szerint sem, hogy egyértelműen mögé álljanak. Egy kilogram hidrazin áttöltése ugyanis fél-másfél millió dollár között mozoghat, tehát már 200 kg esetén is - ami a műhold méretétől függően 3-10 évvel tolhatja ki az élettartamot - 100-300 millió dollárról beszélünk. Egy új műhold indítása pedig nem nagyon lóg ki ebből az árkalkulációból.

Márpedig egy újabb műhold modernebb, jobb képességű is lehet, mint kiöregedő elődje, így pedig üzletileg is jobb befektetés lehet. Így talán már érthető, miért helyezkednek a műhold-üzemeltetéssel foglalkozó cégek várakozó álláspontra. Per pillanat mindenki arra vár, hogy valaki bebizonyítsa, hogy tényleg gazdaságosan megvalósítható a műholdak robotokkal való karbantartása és üzemanyag-feltöltése. Az említetteken kívül azonban több egyéb program is zajlik ebben a tárgykörben, mint a német űrügynökség (DLR) által finanszírozott EPOS, amely két robottal a földön folytat űrbéli randevú, dokkolás és szerviz kísérleteket.


Az EPOS szimulátor
< Vagyis meglehetősen sokan figyelik árgus szemekkel ezt a bizonyos feladatkört, és jó esély van arra, hogy előbb-utóbb tényleg megvalósulhat egy űrbéli kereskedelmi szerviz.