Die integrierte Roboter-Nutzlast (IRP) für die robotische Wartung geosynchroner Satelliten (RSGS) in der Testkammer beim Naval Center for Space Technology (NCST) des U.S. Naval Research Laboratory (NRL). (Bild: U.S. Naval Research Laboratory)
Warum ist Satellitenwartung so wichtig?
Gegenwärtig stehen Satellitensysteme vor großen Herausforderungen, unter anderem weil sie nicht in der Lage sind, Reparaturen oder Upgrades in der Umlaufbahn durchzuführen. Um den Mangel an Wartungsmöglichkeiten auszugleichen, werden die Raumfahrzeuge oft mit Reservesystemen und überschüssigem Treibstoff beladen, was zu erhöhter Komplexität, höherem Gewicht und höheren Kosten führt.
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Insbesondere Satelliten in einer geosynchronen Umlaufbahn, die sich in einer Höhe von etwa 35.000 Kilometern über der Erde befindet, sind für die militärische, staatliche und kommerzielle Kommunikation, die wissenschaftliche Erdbeobachtung und die nationalen Sicherheitsdienste von entscheidender Bedeutung.
Als Entwickler von Roboternutzlasten für die US-Militärforschungsagentur DARPA begann daher das NRL damit, robotische Satellitenwartungsfunktionen zu entwerfen, zu bauen, zu integrieren und zu testen. "Diese Zusammenarbeit eröffnet neue Wartungsmöglichkeiten sowohl für kommerzielle als auch für Regierungssatelliten und ermöglicht Inspektionen im Nahbereich, Anpassungen in der Umlaufbahn, Hardware-Upgrades und Reparaturen", sagte Bernie Kelm, NRL NCST Superintendent der Spacecraft Engineering Division. "Wir haben eine Raumfahrt-Hardware und -Software entwickelt, die den Servicebetrieb von Satelliten, einschließlich aller Robotersteuerungen, erheblich verbessern wird."
Welche Vorteile bietet das RSGS-System?
Das NRL hat über zwei Jahrzehnte lang an der Entwicklung der Technologie gearbeitet. In naher Zukunft könnten diese Roboter-"Mechaniker" die Lebensdauer von Satelliten verlängern, indem sie eine Vielzahl von Funktionen aufrüsten, darunter neue Elektronik-, Antriebs- und Sensorfunktionen. RSGS-Roboter könnten zudem eine umfassende Wartung von Satelliten als Vorlauf für den Bau großer Strukturen in der Erdumlaufbahn demonstrieren. Dazu könnten etwa das nächste große Weltraum-Observatorium oder Solarkraftwerke im All gehören.
Wann starten die ersten Reparatur-Missionen?
Zuletzt wurde das Robotersystem für die Satellitenwartung in einer Vakuumkammer des NRL unter den Bedingungen des Weltraums - Vakuum und extreme Temperaturen - erfolgreich getestet. Das System wurde daraufhin an den Luft- und Raumfahrtkonzern Northrop Grumman übergeben. Dort soll es in einen Satelliten namens Mission Robotic Vehicle (MRV) integriert werden und voraussichtlich 2026 zu einer ersten Mission ins Weltall starten.
