Компанията, която ще строи космически бензиностанции

От зората на космическата ера - изстрелването на Спутник I през 1957 г. - хората са изпратили над 15 000 сателита в орбита. Малко над половината все още функционират. Останалите - след изчерпване на горивото и приключване на експлоатационния им живот - или са изгорели в атмосферата, или все още обикалят около планетата като безполезни парчета метал, пише CNN.

Като такива те представляват заплаха за Международната космическа станция и за други спътници. Европейската космическа агенция изчислява, че до момента са се случили над 640 „счупвания, експлозии, сблъсъци или аномални събития, водещи до фрагментация“.

Това е създало аура от космически боклук около Земята, съставена от 36 500 обекта, по-големи от 10 сантиметра, както и огромни 130 милиона фрагмента до 1 сантиметър. Почистването на тези отпадъци е скъпо и сложно и въпреки няколкото плана, все още няма осезаеми резултати. Един от начините човечеството да се справи с проблема е да спре да произвежда още боклуци -  като презарежда сателитите, вместо да ги извежда от експлоатация, след като мощността им свърши.

В момента не можете да заредите с гориво сателит в орбита. Когато горивото на сателитите свърши, те се превръщат в опасни отломки, носещи се наоколо с много висока скорост и рискуващи сблъсъци“, казва Даниел Фабер, главен изпълнителен директор на Orbit Fab - базирана в Колорадо компания, която иска да промени това.

„Липсата на гориво създава цяла парадигма, спрямо която хората проектират космическите си мисии. Не можем да правим ремонти и поддръжка, не можем да надграждаме нищо. Има толкова много неща, които не можем да правим и работим много ограничено. Това е проблем, за който опитваме да предложим решение“, обяснява Фабер.

Космическа хирургия

Концепцията за зареждане и обслужване на сателити в орбита беше въведена от НАСА през 2007 г., когато - в сътрудничество с DARPA (изследователското звено на Министерството на отбраната на САЩ) и Boeing - беше стартирана мисията Orbital Express. Тя включваше два специално създадени сателита, които успешно се скачваха и прехвърляха гориво. По-късно НАСА работи върху мисията за роботизирано зареждане с гориво (RRM), която допълнително изследва предизвикателствата при този процес на съществуващите сателити.

Сега агенцията работи върху OSAM-1, който трябва да бъде изстрелян през 2026 г. и ще се опита да зареди с гориво Landsat-7 - сателит за наблюдение на Земята с изчерпани мощности.

Това е мисия за зареждане с гориво на сателит, който не е подготвен за зареждане с гориво. Той трябва да се разреже, за да получи екипът достъп до тръбите за гориво. Това дава впечатляваща способност за ремонт на сателити, но си има цена“, казва Фабер.

От НАСА посочват, че OSAM-1 ще струва общо около 2 милиарда долара. Orbit Fab няма планове да се занимава със съществуващия флот от сателити. Вместо това той иска да се съсредоточи върху тези, които все още не са пуснати на пазара, и да ги оборудва със стандартизиран порт - наречен RAFTI, което драстично ще опрости операцията по зареждане с гориво, запазвайки цената ниска.

„Това, което се стремим да правим, е да създадем евтина инфраструктура. Все още няма достъпен в търговската мрежа порт за гориво за зареждане на сателит в орбита“, казва Фабер.

Orbit Fab работи върху система, която включва пристанище за гориво, совалки за зареждане с гориво – които ще го доставят до сателит в нужда, и цистерни, или орбитални бензиностанции, от които совалките биха могли да вземат гориво. Компанията обяви цена от 20 милиона долара за доставка в орбита на хидразин - най-разпространеното сателитно гориво. През 2018 г. дружеството изстреля две тестови платформи към Международната космическа станция. През 2021 г. стартира Tanker-001 Tenzing - демонстратор на депо за гориво. Следващото изстрелване е планирано за 2024 г.

Ние доставяме гориво в геостационарна орбита за мисия, която се изпълнява от Изследователската лаборатория на ВВС. В момента те го третират като демонстрация, но предизвиква голям интерес у хората, които осъзнават стойността на зареждането с гориво“, казва Фабер.

Първият частен клиент на Orbit Fab ще бъде Astroscale - японска компания за обслужване на сателити, която разработи първия сателит, предназначен за зареждане с гориво. Наречен LEXI, понастоящем е планирано той да излети в космоса през 2026 г.

Оригинален подход

Според Симон Д’Амико, доцент по астронавтика в Станфордския университет, обслужването в орбита е един от ключовете за осигуряване на безопасно и устойчиво развитие на космоса.

„Можете ли да си представите инфраструктура за наземна мобилност, пътища и градове без бензиностанции и автосервизи? Можете ли да си представите коли за еднократна употреба или самолети?“, пита той.

„Развитието на космическата инфраструктура и разпространението на космически активи достига критичен обем, който вече не е устойчив без промяна на парадигмата“, допълва експертът.

Д'Амико добавя, че има много причини, поради които това не се е случило по-рано, включително липсата на осъзната необходимост предвид ограничения брой космически кораби и факта, че технологията за обслужване в орбита едва сега е станала икономически жизнеспособна поради напредък в сателитната миниатюризация.

Това вероятно е единствената компания в света, която се е позиционирала да разположи „бензиностанции“ в орбита. Мисля, че подходът й е наистина визионерски и може да се изплати в средносрочен до дългосрочен план. Въпреки това има висок риск в краткосрочен план, тъй като сателитите трябва да бъдат проектирани с оглед на възможността за многократна употреба и зареждане с гориво“, казва той за Orbit Fab.

Първоначално Orbit Fab планира да намери пазар, като доставчик на гориво за компании, подобни на Astroscale, които планират да инспектират, ремонтират и надграждат сателити в орбита или да събират отпадъци. Според Фабер, успехът в този сектор би могъл да убеди големите телекомуникационни корпорации, които оперират с голям брой сателити, да „разтърсят“ своя бизнес модел и да прегърнат идеята за обслужване и зареждане с гориво. Той добавя, че след като моделът на изпращане и доставяне на гориво в орбита бъде установен, следващата стъпка е да започнем да произвеждаме горивото там.

„След 10 или 15 години бихме искали да строим рафинерии в орбита , преработвайки материал, който се изстрелва от земята, в набор от продукти, които хората искат да купят: въздух и вода за търговски космически станции, изходни минерали за 3D принтери за отглеждане на растения и други. Ние искаме да бъдем индустриален доставчик на химикали за нововъзникващата комерсиална космическа индустрия“, заключи той.