由海军研究实验室(NRL)制造的用于太空后勤任务机器人飞行器的机械臂旨在进行“自主”操作，对航天器执行“检查、轨道调整、维修和升级”任务
随着最近完成的地面测试和一个新的商业客户，DARPA与Northrop Grumman旗下的SpaceLogistics之间的公私合作伙伴关系将开发一种机械臂来物理修复故障卫星，计划将于2025年初发射。
Space Logistics总裁Robert Hauge表示，“有很多人说机器人技术已经存在很长时间了。挑战在于天基机器人技术，这真的真的很难。”
DARPA RSGS概念视频
根据地球同步卫星机器人服务(Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites，RSGS)项目，DARPA资助美国海军研究实验室(Naval Research Laboratory，NRL)开发机器人有效载荷，其中包括两个下一代机械臂、多个机器人工具、导航相机和配套软件。
项目经理Bill Vincent表示，截至5月，NRL已经完成了三个关键的研发里程碑。“我们完成了第二个机械臂系统的环境测试。我们还完成了控制和操作有效载荷的飞行软件套件的飞行资格测试。我们在机器人试验台上完成了一些性能测试。”
Vincent解释说，这种高度灵巧的新型机械臂比宇航员在国际空间站上使用的加拿大臂有许多飞跃，因为它们被设计为“自主”操作，在太空中执行“检查、轨道调整、维修和升级”任务。目前存在的航天器“并非设计用于被抓取。” 因此，该系统“需要大量软件和大量算法”以及新硬件。
“实际执行该任务所需的所有航空电子设备和所有电子设备以及所有软件和算法都远远超出了任何人的手臂所能做的，”他说。
一旦所有地面测试成功完成，DARPA将免费向SpaceLogistics提供该有效载荷，SpaceLogistics反过来将其与他们自己的航天器配对，称为任务机器人航天器(Mission Robotic Vehicle，MRV)，该航天器完全由SpaceLogistics自有资金开发。此外，SpaceLogistics还将支付SpaceX Falcon 9的发射费用。MRV将在RSGS任务下为DARPA的机械臂进行一系列测试。
Hauge表示，MRV的设计目标是在轨道上停留10年，在太空中从一个维修工作到下一个维修工作。“第一只机械臂现在实际上已经机械安装到航天器上。”
Mission Robotic Vehicle and Mission Extension Pods
MRV的首批任务将于2026年开始，将在商业卫星上安装该公司称为“推进喷气背包propulsion jet packs”的任务扩展舱。据SpaceLogistics称，这些扩展舱装有电子推进发动机，将由购买它们的客户控制，可为地球同步轨道上一颗典型的2000公斤卫星延长六年的寿命。
Hauge解释说，虽然这些扩展舱不是由DARPA资助的RSGS任务，但它们的操作也将为DARPA和太空部队提供潜在军事用途的实际演示，因为太空的商业需求和军事需求有明显的“重叠”。
Space Logistics宣布，它已将三个扩展舱中的最后一个出售给位于弗吉尼亚州的Intelsat。Intelsat此前曾在4月份宣布，它将以未公开的金额购买其中一个扩展舱，因此这是该公司的第二个扩展舱。
Hauge表示，Intelsat“从历史上看一直是新领域的领导者。他们看到了太空服务的价值。因此，这是我们与他们的重要合作伙伴关系”。
MEV-2 dock with IS-10-02 in Geostationary Orbit
Intelsat在2020年成为SpaceLogistic首个商业卫星服务任务的客户，该任务使用当前扩展舱的前身Mission Extension Vehicle-1，通过提供推进力来延长其中一颗报废卫星的寿命。一年后，第二个扩展舱与一只活跃的Intelsat卫星对接，将其寿命延长了五年。
澳大利亚卫星运营商Optus去年2月宣布，它也将购买其中一个新扩展舱。
Hauge解释说，扩展舱和MRV将被发射到近地轨道，然后需要使用它们自己的推进系统进入距地球约36000公里的地球同步轨道。
“Mission Extension Pod将需要大约10个月左右的时间才能进入轨道，而MRV将需要大约一年的轨道提升时间，因为该航天器的质量很大，”他说。
“这三个扩展舱将分布在一颗Optus卫星和两颗Intelsat卫星周围，然后我们将采用MRV，安装DARPA希望看到的一些功能，例如，抓取卫星并能够将那个扩展舱安装到卫星上的能力——所有这些都是DARPA希望看到的能力。”
但Hauge强调，美国政府“对其他能力也很感兴趣”，而不仅仅是延长生命。美国太空司令部希望航天器在很长一段时间内快速且频繁地在太空中机动。
“美国正在大力推动其新卫星更具弹性。我们提供的是另一种选择，可以扩展和增强已经拥有的航天器，”Hauge说。
例如，他指出，SpaceLogistics可以更换任务扩展舱上当前的电子推进系统，并用化学推进发动机取而代之，以提供“更大的推力，从而能够更快地移动大型航天器”。此外，任务扩展舱可用于将新功能绑定到现有卫星上。“我们可以托管空间域感知传感器。我们可以采取反制措施，”Hauge说。
他补充说，该公司未来的计划是能够升级客户卫星已经在使用的扩展舱。
“现有的政府卫星上具有一些'保护和防御’能力。我们可以在三五年后回来，然后到达那颗卫星，取下旧模块并放上一颗新模块，然后卫星就拥有了下一代能力，”他说。
最后，Hauge说，SpaceLogistics正在与太空部队合作，并自筹资金进行研究，以开发卫星“接口”，以便直接维修，而不是简单地“绑在”扩展舱上。
“如果未来的航天器真的有一个电源和数据端口，就可以进行除了轨道提升以外其他工作。我们可以抓取一个卫星，可以将有效载荷放入那个卫星里，然后装上一个电池来驱动它。可以携带卫星上升到地球同步轨道，并在新轨道上运行。我们可以更换总线组件，我们可以更换有效载荷组件，我们可以更换对抗措施，“他说。
“这确实是我们想要通过MRV满足的需求。让我更具体一点，我上面之所以把卫星称作盒子(box)的原因是，我不需要大的太阳能电池板。我不需要大电池。我不需要星追踪器。我不需要GPS。我不需要飞行计算机。我不需要会合点和接近传感器。我将所有这些成本降低到仅托管有效负载本身。这就是我们认为未来政府和商业客户真正受益的地方，”Hauge说。
https://breakingdefense.com/2023/06/darpa-spacelogistics-step-toward-2025-launch-of-orbital-robotic-mechanic-for-satellites/
https://www.northropgrumman.com/space/space-logistics-services/
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