Space Infrastructure Servicing ( SIS ) es un concepto de nave espacial que está siendo desarrollado por la empresa aeroespacial canadiense MDA para operar como un depósito de reabastecimiento de combustible en el espacio a pequeña escala para satélites de comunicación en órbita geoestacionaria . [1]
En junio de 2017, SSL (la empresa de MDA en Palo Alto, California) anunció su primer cliente comercial, el operador y propietario de satélites con sede en Luxemburgo SES SA
Maxar adquirió SSL, luego, en 2019, SSL abandonó el proyecto SSP. [2]
A principios de 2010, la Corporación MDA anunció que se estaba desarrollando un proyecto de reabastecimiento de combustible en órbita geoestacionaria a pequeña escala . El objetivo del diseño era que una sola nave espacial reabasteciera de combustible a otras naves espaciales en órbita como demostración de servicio satelital. El anuncio de 2010 indicó que la MDA ya había firmado un acuerdo de opción "con un operador de flota satelital no identificado que había acordado proporcionar una nave espacial de telecomunicaciones envejecida para una operación de reabastecimiento de combustible como cliente inaugural". [3] Las misiones contempladas incluían no solo el reabastecimiento de combustible satelital sino también la mitigación de desechos espaciales al incluir la capacidad del vehículo para "empujar satélites inactivos a órbitas de cementerio ". [3]
El diseño técnico inicial incluía un vehículo de depósito de combustible que maniobraría hasta un satélite de comunicaciones operativo , se acoplaría al motor de arranque del apogeo del satélite objetivo, retiraría una pequeña parte de la manta de protección térmica de la nave espacial objetivo , se conectaría a una línea de presión de combustible y entregaría el propulsor . En 2010, se estimó que "la maniobra de acoplamiento dejaría al satélite de comunicaciones fuera de servicio durante unos 20 minutos". [3]
Un modelo de negocio potencial para el servicio, a partir de marzo de 2010 [actualizar], sería "pedir a los clientes que paguen por kilogramo de combustible añadido con éxito a su satélite, siendo el precio por kilogramo una función de los ingresos adicionales que el operador puede esperar generar a partir de la vida operativa extendida de la nave espacial". [3]
En marzo de 2011, MDA anunció que Intelsat sería su socio inaugural de lanzamiento y que el vehículo SIS podría estar listo para su lanzamiento a principios de 2015, y que Intelsat aportaría hasta 280 millones de dólares durante el período en que se prestarían los servicios en órbita a una parte de la flota de satélites de Intelsat. [4]
En noviembre de 2011 [actualizar], la MDA suspendió la misión de mantenimiento de satélites mientras esperaba decisiones importantes que se tomarían pronto sobre el alcance y los detalles de las misiones de mantenimiento de satélites planeadas por las agencias civiles y de defensa del gobierno estadounidense , la NASA y la DARPA . La MDA quiere "ver las solicitudes de licitación de la NASA y la DARPA, ver qué contienen, si [la MDA] puede presentar una oferta como empresa canadiense o como empresa estadounidense". [5] El director ejecutivo de la MDA, Daniel E. Friedmann, dijo: "No podemos seguir adelante sin más. Sé que todo el mundo dice que el gobierno no es un competidor, y sí, literalmente no lo es. Pero todo nuestro negocio consiste en ganar negocios del gobierno y luego llevar esa tecnología de doble uso al mercado comercial". [5]
En febrero de 2012, la MDA dijo que estaba esperando "una decisión sobre una oferta de contrato a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA) antes de decidir si dejar de lado su trabajo en un vehículo para dar servicio a satélites y realizar otras tareas en órbita". [6]
En un artículo de junio de 2012 en The Space Review , se analizaron y contrastaron varios enfoques para el mantenimiento de satélites. Se informa que el concepto de mantenimiento de infraestructura espacial de la MDA es algo más complejo que el ViviSat (vehículo de extensión de misión) de la competencia, y se considera similar a los conceptos que la NASA está investigando experimentalmente con una plataforma de prueba llamada Misión de reabastecimiento robótico que vuela en la Estación Espacial Internacional (ISS) durante el período de tiempo de la Expedición 29-32 en 2011-2013. El enfoque de la MDA "utilizaría sus manipuladores para reabastecer o reparar la nave espacial. El anuncio original del SIS por parte de la MDA en marzo de 2011 preveía su uso para desplegar paneles [solares] atascados, como el caso del Intelsat 19 , o para agarrar escombros . El reabastecimiento directo, robótico, de un satélite no es trivial, pero es completamente factible". [1]
En comparación, el programa del Proyecto Phoenix de la DARPA tiene un concepto de misión aún más complejo: "recolectar y reutilizar de manera cooperativa componentes valiosos de satélites en órbita que han sido retirados. La DARPA imagina una nave espacial de servicio que podría retirar un panel solar, una antena u otro componente de un satélite fuera de servicio y transportarlo a otro satélite, ya sea una nave espacial de nueva construcción o una que necesite reparaciones. Phoenix realmente trata de ir a los satélites retirados, no cooperativos y no controlados que han sido abandonados por muertos en la órbita del cementerio geoestacionario , esencialmente, y ver si podemos resucitar la capacidad de esos satélites o de esos componentes de satélite". [1]
En marzo de 2016, el nuevo nombre de DARPA para el Proyecto Phoenix fue "Servicio Robótico de Satélites Geoestacionarios" (RSGS). En febrero de 2017, DARPA seleccionó a la empresa de Palo Alto, California, de la MDA, SSL, como su socio comercial para el Programa RSGS. [7] En junio de 2017, SSL anunció la formación de Space Infrastructure Services LLC (SIS), su contrato con SSL para construir el primer Vehículo de Servicio Robótico de SIS y su primer cliente comercial, el propietario/operador de satélites con sede en Luxemburgo SES SA [8].
SSL (como Maxar) abandonó el proyecto DARPA en enero de 2019. [2]
En marzo de 2011 [actualizar], MDA había conseguido su primer cliente importante para el proyecto de demostración inicial. Intelsat firmó un acuerdo preliminar para comprar la mitad de la carga útil de combustible de 2000 kg (4400 lb) que la nave espacial MDA llevaría a la órbita geoestacionaria . Se proyectaba que dicha compra agregaría entre dos y cuatro años de vida útil adicional para hasta cinco satélites Intelsat, suponiendo que se entreguen 200 kg de combustible a cada satélite de comunicaciones. [9]
Se concibió que el SIS llevara consigo un conjunto de herramientas diseñado para abrir la mayoría de los aproximadamente 40 tipos de "sistemas de abastecimiento de combustible a bordo de los satélites que se encuentran actualmente en órbita geoestacionaria". [10]
El plan de servicio para el satélite inicial en la misión de demostración fue: [10]
Además de reabastecer y dar servicio a los satélites de comunicaciones geoestacionarios con el combustible que se lanza inicialmente con el vehículo, el vehículo SIS está siendo diseñado para tener la capacidad de maniobrar orbitalmente para encontrarse con un recipiente de combustible de reemplazo después de desplegar los 2000 kg de combustible en la primera carga, lo que permite el reabastecimiento de combustible de satélites adicionales después de que se complete la misión inicial de servicio a múltiples satélites. [10]
El interés comercial de la MDA en el reabastecimiento robótico en el espacio recibió un impulso en 2013 cuando la NASA completó una misión de demostración (fase 2) realizando reabastecimiento robótico de hardware satelital que nunca había sido diseñado para reabastecimiento. En enero de 2013, la Misión de Reabastecimiento Robótico de la NASA (RRM) completó una extensa serie de experimentos de transferencia de propulsante accionados robóticamente en la plataforma de instalación expuesta de la Estación Espacial Internacional (ISS) . [11] La Misión de Reabastecimiento Robótico de la NASA se lanzó en 2011. El conjunto de experimentos incluyó una serie de válvulas de propulsante , boquillas y sellos similares a los utilizados en una amplia variedad de satélites comerciales y gubernamentales, además de una serie de cuatro herramientas prototipo que podrían unirse al extremo distal de un brazo robótico de la Estación Espacial . Cada herramienta era un prototipo de un dispositivo que "podría ser utilizado por futuras misiones de servicio de satélites para reabastecer naves espaciales en órbita. RRM es la primera demostración de reabastecimiento en el espacio que utiliza una plataforma y una válvula de combustible representativas de la mayoría de los satélites existentes, que nunca fueron diseñados para reabastecerse de combustible". [11]
Existen alternativas de diseño competitivas para la transferencia de combustible del sistema de control de reacción (RCS) en el espacio . El ViviSat ( Mission Extension Vehicle ) ilustra un enfoque alternativo que se conectaría al satélite objetivo de una manera similar al MDA SIS, a través del motor de arranque, pero no transferiría combustible. En cambio, ViviSat utilizaría "sus propios propulsores para proporcionar control de actitud para el objetivo". [12] ViviSat cree que su enfoque es más simple y puede operar a un costo menor que el MDA, al tiempo que tiene la capacidad técnica de acoplarse con un mayor número (90%) de los aproximadamente 450 satélites geoestacionarios en órbita. [12]
En septiembre de 2012, la Administración Espacial Alemana DLR anunció un proyecto de desarrollo financiado para construir un conjunto de dos vehículos espaciales para demostrar varias tecnologías necesarias para el mantenimiento de satélites en órbita, incluido el reabastecimiento de combustible de naves espaciales , para permitir la extensión de la misión del satélite y también la eliminación controlada de un satélite defectuoso . El proyecto se llama "DEOS" (misión alemana de servicio orbital), y consta de "dos satélites, un 'cliente' y un 'reparador'. El cliente actúa como el satélite que requiere mantenimiento o eliminación. El reparador realiza el trabajo necesario en el cliente". Las dos naves espaciales se lanzarán juntas a la órbita baja terrestre de 550 km (340 mi). A partir de 2012 [actualizar], la misión "estará lista para su lanzamiento en 2018". [13] EADS Astrium Friedrichshafen es el contratista principal para la fase de definición del proyecto DEOS, con un valor de contrato de aproximadamente 13 millones de euros. [13] [ necesita actualización ]
MDA ha firmado una opción con un operador de flota de satélites no identificado que ha acordado proporcionar una nave espacial de telecomunicaciones envejecida para una operación de reabastecimiento como cliente inaugural ... el vehículo de reabastecimiento se acoplaría al motor de apogeo del satélite objetivo, despegaría una sección de la manta de protección térmica de la nave, se conectaría a una línea de presión de combustible y entregaría el propulsor. Los funcionarios de MDA estiman que la maniobra de acoplamiento dejaría al satélite de comunicaciones fuera de servicio durante unos 20 minutos. ... El robot de servicio tendría una vida en órbita de unos cinco años y llevaría suficiente combustible para realizar 10 u 11 misiones de reabastecimiento de satélites o de limpieza orbital.
MDA planea lanzar su vehículo de servicio de infraestructura espacial ("SIS") a una órbita casi geoestacionaria, donde prestará servicio a satélites comerciales y gubernamentales que necesiten combustible adicional, reposicionamiento u otro tipo de mantenimiento. ... MDA e Intelsat trabajarán juntas para finalizar las especificaciones y otros requisitos durante los próximos seis meses antes de que ambas partes autoricen la fase de construcción del programa. La primera misión de reabastecimiento de combustible estará disponible 3,5 años después del comienzo de la fase de construcción. ... Los servicios proporcionados por MDA a Intelsat en virtud de este acuerdo están valorados en más de 280 millones de dólares estadounidenses.
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .Intelsat pagará un total de unos 200 millones de dólares a MDA. Esto supone que cuatro o cinco satélites recibirán alrededor de 200 kilogramos de combustible cada uno. ... El vuelo inaugural del vehículo se realizaría en un
vehículo de lanzamiento
Proton
de International Launch Services
(ILS)
, dijeron funcionarios de la industria. Un funcionario dijo que es probable que la nave espacial MDA, incluidos sus 2000 kilogramos de combustible de reabastecimiento, pese alrededor de 6000 kilogramos en el momento del lanzamiento.
más de 40 tipos diferentes de sistemas de abastecimiento de combustible... SIS llevará herramientas suficientes para abrir el 75 por ciento de los sistemas de abastecimiento de combustible a bordo de los satélites que ahora se encuentran en órbita geoestacionaria. ... la nave espacial SIS está diseñada para operar durante siete años en órbita, pero es probable que pueda operar durante mucho más tiempo. La clave del modelo de negocios es la capacidad de la MDA de lanzar contenedores de combustible de reemplazo que serían recogidos por SIS y utilizados para reabastecer de combustible a docenas de satélites durante un período de años. Estos contenedores serían mucho más livianos que el vehículo SIS y, por lo tanto, mucho menos costosos de lanzar.
ViviSat, una nueva empresa conjunta al 50-50 de US Space y ATK, está comercializando una nave espacial de reabastecimiento de combustible para satélites que se conecta a una nave espacial objetivo utilizando el mismo enfoque de sonda en el motor de arranque que MDA, pero no transfiere su combustible. En cambio, el vehículo se convierte en un nuevo tanque de combustible, utilizando sus propios propulsores para proporcionar control de actitud para el objetivo. ... el concepto [de ViviSat] no está tan avanzado como el de MDA.
