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太空“拖车”卸任“手臂”机械师接棒 诺斯罗普·格鲁曼升级卫星延寿服务
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- 荷鲁斯快报
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在距离地球数万公里的高轨道上，一场太空机器人的接力交接正在上演。美国航天企业诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman）建造并运营的“任务延长飞行器”（MEV）本周正式与澳大利亚通信公司Optus的一颗卫星分离。过去一年多来，MEV一直附着在该卫星后部，为其提供轨道维持动力，确保通信任务持续运行。此次主动撤离，是为了给升级版的替代方案让路。
今年7月，四艘新型诺格航天器搭乘SpaceX的“猎鹰9号”火箭发射升空。其中包括由美国国防高级研究计划局（DARPA）合作研发、配备两只先进机械臂的“任务机器人飞行器”（MRV），以及三艘体积更小、结构更简单的“任务延长舱”（MEP）。MEP本质上是一种模块化推进系统，目前这四艘航天器正飞往距离地球约2.7万英里的目标轨道。按照计划，MRV将于2027年利用机械臂将其中一个MEP推进舱安装到Optus卫星上，为其继续续航数年。
Optus卫星于2009年发射，初始设计寿命为15年，如果本次续航任务顺利，它将可以继续运行并产生收益长达六年。卫星退役通常是因为维持轨道的燃料耗尽，而非电子设备或收发器损坏。随着发射和航天器零部件成本降低，此类太空维修任务正逐步走向现实。诺斯罗普·格鲁曼物流与服务总监卡茜·王表示，公司的目标是推动一种范式转变，将太空打造为可持续且具备更强韧性架构的基础设施环境，从而实现卫星维修、延长寿命甚至升级维护。
早在2019年和2020年，诺格就曾发射过两艘MEV，至今已累计为包括两颗Intelsat卫星及上述Optus卫星在内的三家客户提供了共计10年的延长服务。分离后的MEV-1将在停泊轨道等待下一位客户，而MEV-2则将继续附着在Intelsat卫星上运行至2030年。与之相比，新型MRV代表了商业模式的进一步演进：卫星运营商可以直接购买并永久持有MEP推进舱，而MRV机械臂则可以腾出手来服务更多卫星，从而降低整体服务成本。
这种服务对技术提出了极高要求。两艘飞行器在以每小时数千英里的高速飞行时，必须实现自主靠近并安全对接。先前的MEV是利用对接探针直接插进并锁定卫星的喷气发动机喷管；而MRV则需要通过机械臂精准地将MEP附着到目标卫星上。此外，MRV本身被设计为可在轨加注燃料，为未来更多卫星实现轨加注验证了可行性。虽然目前附加的成本和重量仍让许多运营商犹豫不决，但市场需求依然庞大。
当下像Starlink和Amazon LEO这样的低轨星座更倾向部署大量廉价且易替换的卫星，但高轨道上仍存在大量造价昂贵的大型卫星，它们对延长寿命有着强烈需求。诺格方面希望MRV未来能承担更多任务，包括为卫星加装新组件或调整轨道。鉴于DARPA参与了机械臂研发，加上军方在高轨道拥有大量高价值卫星，国防客户预计将成为该技术的重要买家。此前美军曾将一颗带有机械臂的中国服务卫星称为“潜在武器”，但诺格明确强调其车辆完全专注于服务与维修任务。这类技术同样在低地球轨道展现出潜力，例如初创公司Katalyst Space正尝试通过类似任务修复一颗因故障发生翻滚的NASA太空望远镜，希望借此延长其使用寿命。
