Сегодня NASA планирует начать тестирование технологии дозаправки космических аппаратов на орбите, используя для этого Международную космическую станцию. Проект RRM (Robotic Refueling Mission, проект по автоматической дозаправке) направлен на будущее космонавтики, ведь без возможности использования ресурсов, которые к нашим услугам в космосе, и технологий для их использования, человеку придется намного дороже платить за исследование космоса. Возможность установить на астероиде станцию, которая будет добывать на нем воду, которая затем будет использоваться как топливо и как источник кислорода для дыхания исследователей космоса, позволит запускать с Земли намного менее тяжелый аппарат. Ему не нужно будет нести топливо, необходимое для быстрого перелета к дальним планетам или астероидам Солнечной системы, и не придется лететь очень долго, используя гравитационные маневры. Достаточно будет добраться до ближайшего астероида, возможно, специально притянутого ближе к Земле, заправиться и лететь до пункта назначения или следующей станции заправки. В отличие от космического лифта, технологии будущего, заправка в космосе возможна уже сегодня, а за добычу топлива и полезных ископаемых в космосе уже берутся частные компании.

Чтобы доказать, что все описанное выше не относится к сфере научной фантастики, Американское и Канадское космические агентства планируют использовать робота Dextre для имитации заправки около МКС. Его задачей будет отвинтить необходимые крышки, подсоединить провода и перелить фиктивное топливо, а затем вернуть все на место, чтобы воображаемый спутник смог продолжить полет без необходимости запуска нового, а значит – без необходимости потратить больше денег и сжечь в итак загрязненной атмосфере Земли лишнее ракетное топливо.

«Каждый спутник имеет срок жизни и определенную заранее дату вывода из строя, что основано на надежности его рабочих систем и запасе топлива», – разъясняет Бенджамин Рид, заместитель руководителя проекта и сотрудник отдела Способов технического обслуживания спутников (Satellite Servicing Capabilities Office) Центра космических полетов имени Годдарда. По его мнению, ремонт и заправка спутника поможет сохранить миллионы, а в некоторых случаях даже миллиарды долларов и годы работы. Разумеется, после того, как они будут потрачены на космический пост техобслуживания.

Основная техническая задача проекта RRM – понять, какие технологии потребуются для заправки ремонта спутников на геостационарной орбите. Эта орбита высотой 35000 километров – дом для самых крупных телекоммуникационных аппаратов, на ней находится около 400 рабочих спутников. Поскольку масса этих аппаратов велика, а орбита – высока, для их запуска используются самые тяжелые ракеты-носители с разгонными блоками, и тем не менее каждый аппарат несет свой запас топлива для поддержания орбиты. При этом топливо, необходимое для поддержания, составляет лишь малую часть и не сравнимо с тем, которое тратится на выведение. Его восполнение – огромная экономия средств. Ремонт на такой орбите не менее важен. Из-за ее высокой населенности, близости орбит всех аппаратов и устойчивости орбиты (она меняется медленно и мусор долго представляет угрозу), выход из строя спутника грозит столкновением сильнее, чем на любой другой высоте (хотя на низкой орбите, где летает МКС, мусора тоже много). Поэтому при признаках неполадок спутник необходимо с геостационарной орбиты увести. Но если будет возможность заменить вышедшую из строя или подающие признаки износа деталь, то опять же аппарат будет сохранении и прослужит дольше. Относительно ремонта спутников NASA разрабатывает еще одну стратегию, предусматривающую запуск аппарата, который сможет снимать с вышедших из строя или отключенных аппаратов рабочие элементы, в первую очередь внешние, и затем ставить их на другие спутники.

Модуль RRM был собран всего за 18 месяцев и запущен на МКС с последним полетом шаттла. Прибыв на станцию 8 июля 2011 года, он также стал последним грузом, которым выгрузили из Атлантиса. В этом году первым начал работу робот Dextre. Это, фактически, роботизированная рука длиной около 3.6 метра. Рука сумела схватить и разъединить два спутанных провода, толщина каждого и которых превышала лишь в два раза толщину бумажного листа. Между проводами было расстояние в несколько миллиметров, но они были успешно разведены в разные стороны, а для заправок и тем более ремонта такие действия должны стать рутиной.

14-24 января пройдет следующий, более общий этап проверки технологии. В нем будет участвовать и канадский манипулятор Dextre, и американский модуль RRM, при этом работа будет проводится в ручном режиме под управлением Земли. Роботу придется с помощью макета модуля заправки перелить топливо в макет спутника, клапаны которого изначально не предназначены для открытия после запуска.

«Наша команда с нетерпением ждет предстоящей демонстрации технологии, – говорит один из участников проекта Чарли Бэкон. – В течение последних двух лет работы мы провели более 300 часов в подготовке этого события, проверяя запланированные процедуры, проводя моделирование, обсуждая проблемы с нашими коллегами из других организаций и даже стран. Мы надеемся, что удачное завершение тестирования покажет, что дозаправка спутников в космосе – это не дело будущего, мы уже способны на такую работу». Для этого запланированы следующие действия: снятие крышки и открытие клапана типичного бака со сжиженным газом (не предназначенного для открытия и заправки); передача жидкого этанола через систему шлангов, подсоединенную к открытому клапану; снятие покрытия термозащиты аппарата для исследования состояния поверхности и систем; откручивание и закручивание болтов на аппарате; снятие крышки входа питания электрической системы. При ближайшем тестировании, правда, планируется только первая часть, связанная с заправкой.