DARPA のロボットイン

Nov 01, 2023

衛星のコンポーネントの視覚的診断、アップグレード、または修理のためのオプションは存在しません。

DARPA の静止衛星ロボット整備 (RSGS) プログラムではすべてのコンポーネント レベルのテストが完了し、軌道上実証ミッションは 2024 年の打ち上げに予定されています。

RSGS の目標は、何百もの衛星が通信、気象、国家安全保障、その他の重要な機能を提供する静止軌道 (GEO) 上の衛星の検査とサービスを可能にすることです。

現時点では、故障した衛星のコンポーネントを視覚的に診断、アップグレード、または修理するためのオプションは存在しません。

今年の残りを通じて、エンジニアは飛行ロボットのハードウェアとソフトウェアのテストを完了する予定です。 ロボットペイロードと宇宙船バスの統合は 2023 年に開始され、その後、結合されたシステムのテストと検証が行われる予定です。

2024 年の打ち上げ後、ホスト車両は高効率の電気推進を使用して GEO まで上昇します。 このプログラムでは、一定期間のチェックアウトと校正活動を経て、2025 年に軌道上衛星の保守活動が開始される予定です。

「私たちは、静止地球軌道上で永続的に運用できる器用なロボット能力の構築を目指しています」と、DARPA 戦術技術局 RSGS プログラムマネージャーのアナ・サプラン氏は述べています。 「これにより、軌道上での衛星の修理とアップグレードが可能になり、衛星の寿命を延ばし、既存の衛星の能力を拡張し、宇宙船の回復力を強化し、現在の米国の宇宙インフラの信頼性を向上させることができます。」

2020年、DARPAはノースロップ・グラマン社のスペースロジスティックスと提携し、軌道上で商用サービスを提供するためにロボットペイロードを使用する能力と引き換えに、宇宙船バス、打ち上げ、統合宇宙船の運用を提供した。

DARPA は、RSGS ロボット整備能力の開発を主導するために、米国海軍研究所 (NRL) に資金を提供しています。 DARPAが提供する軌道上システムには、2本のロボットアーム、複数のロボットツール、軌道上チェックアウトおよび校正機器、機器収納ポート、カメラと照明、および高度なロボット制御飛行ソフトウェアを実行する関連アビオニクスボックスが含まれる。

各アームは 7 つの高強度、高性能ジョイントとツール ドライブで構成されています。 アビオニクス ボックスは、電力、データ、および制御サービスを腕に提供します。

「官民パートナーシップを通じて、DARPA はこの技術を実証から運用能力まで推進するのに役立ちます」とサプラン氏は述べた。 「間もなく、部品の破損や推進剤の不足のために衛星を宇宙ゴミに追いやる代わりに、私たちのロボット整備士が宇宙で修理の「サービスコール」を行うようになるでしょう。」

RSGS アームは、地球の重力下でも完全にテストできるほど堅牢です。 過去または開発中の他の宇宙飛行用ロボット アームは、たとえあったとしても、この設計基準を満たすものはほとんどありません。 このユニークな特性により、この複合整備システムは軌道上で単独で使用できるだけでなく、完全に地上でのテストも可能になります。

打ち上げストレスや宇宙の過酷な環境での長年の運用中に RSGS が確実に存続できるようにするため、RSGS ロボットペイロードとパートナーが提供するバスの両方が打ち上げ前に広範なテストを受けます。

主なテストには、基本機能のテスト、打ち上げ時の振動ストレスをシミュレートするテスト、コンポーネントが干渉なく連携することを確認する電磁テスト、宇宙環境の極端な温度と真空条件をシミュレートする熱真空暴露などが含まれます。

ほとんどの宇宙システムと同様に、RSGS はこれらの各モードでコンポーネント レベル (ジョイントまたはボックスごと) でテストされ、次にアームの組み立て後にテストされ、再び車両レベルでテストされます。

最初に組み立てられたアームは機能、振動、電磁気試験を正常に完了し、熱真空試験を開始する準備を進めています。 第 2 部門は統合を完了しており、今秋に NRL で環境試験を開始する予定です。

RSGS は長期にわたって軌道上に留まり、既存の宇宙船で問題が発生したときにそれを解決することを目的としています。 DARPA は、飛行中に追加のツールやハードウェアを再供給できる機能を備えた RSGS を設計し、GEO における予期せぬ、または新たな課題を解決できるようにしました。

この宇宙内ロボット機能の出現により、展開異常に遭遇した新しい宇宙船の救出から、耐用年数がまだある古い衛星のアップグレードに至るまで、さまざまな新しいサービスが可能になります。

DARPA は RSGS により、政府と民間顧客の両方に利益をもたらす軌道上サービス産業の軌道を確立しています。