Ifølge Union of Concerned Scientists (UCS), over 4000 operative satellitter er for tiden i bane rundt jorden. I følge noen estimater forventes dette tallet å nå så høyt som 100 000 ved slutten av dette tiåret , inkludert telekommunikasjon, internett, forskning, navigasjon og jordobservasjonssatellitter. Som en del av 'kommersialiseringen' av Low Earth Orbit (LEO) som er forventet i dette århundret, vil tilstedeværelsen av så mange satellitter skape nye muligheter (så vel som farer).
Tilstedeværelsen av disse satellittene vil kreve mye avbøtende tiltak (for å forhindre kollisjoner), service og vedlikehold. For eksempel den San Francisco-baserte oppstarten Orbit Fab jobber med å lage all nødvendig teknologi for banefyllingstjenester for satellitter. For å bidra til å realisere dette målet, har industrigiganten Lockheed Martin nylig annonsert at de investerer i Orbit Fabs 'Gas Stations in Space™' teknologi for drivstofftanking.
Den San Francisco-baserte oppstarten ble grunnlagt i 2018 av Daniel Faber og Jeremy Schiel, som begge har sterk bakgrunn i den kommersielle romindustrien. Mellom 2016 og 2019 var Faber administrerende direktør i Deep Space Industries (DSI), et av de ledende selskapene som for tiden utvikler evner til gruvedrift av asteroider. Schiel var i mellomtiden nestleder i Konsortium for gjennomføring av møte- og serviceoperasjoner (CONFERS), et konsortium dedikert til å fremme standarder og beste praksis for satellittservice.
Orbit Fabs tankningsnettverkskonsept. Kreditt: Orbit Fab
Som de oppgir på deres nettsted , ble selskapet grunnlagt for å skape 'et blomstrende rommarked for produkter og tjenester som støtter både eksisterende romvirksomhet (kommunikasjon og jordobservasjon) og nye næringer som romturisme, produksjon og gruvedrift.' Deres første produkt er Rask tilkoblet væskeoverføringsgrensesnitt (RAFTI), en drivstoffport som vil tillate banefylling for satellitter.
RAFTI-systemet er designet for å forlenge den forventede levetiden til romfartøyer ved å gi dem muligheten til å fylle drivstoff i bane. Systemet kommer i to komponenter: Serviceventilen (SV) og Space Coupling Half (SCH). SV fungerer som et fylle-/tømmesystem for bakkefylling og tanking i bane, en primær dokkingadapter for å feste to romfartøyer sammen, og en sekundær serviceforbindelse for å lette serviceoppdrag som bruker robotarmer.
SCH er en dobbeltvirkende låsemekanisme som støtter både primær dokking eller sekundær festing av to romfartøyer. Ifølge RAFTI-spesifikasjonsark , systemet måler 10 x 10 x ,5 cm (3,9 x 3,9 x 0,2 tommer), eller 500 cm3 (30,5 kubikktommer), har et toppeffektbehov på 10 watt (W), kan romme en strømningshastighet på 1 liter ( 0,264 gallons) per minutt (ved en økning på 15 psi/m).
Den kan operere ved temperaturer på -40 til 120 °C (-40 til 248 °F) og trykk på 500 til 3000 psi. Til slutt kan den håndtere mange forskjellige typer drivgass, alt fra LOX/H2, vann og alkohol, til nitrogen, helium, xenon og krypton. Den kan angivelig holde interne/eksterne lekkasjer så lave som 1 x 10-6 kvadrat kubikkcentimeter per sekund (scc/s) – som er så lavt at det knapt er målbart!
Astronaut Christina Koch setter Orbit Fabs utstyr gjennom sine skritt på den internasjonale romstasjonen. Kreditt: NASA og ISS U.S. National Laboratory
I sommer ble RAFTI SV flykvalifisert etter å ha blitt skutt opp til verdensrommet ombord på en SpaceXFalcon 9rakett (30. juni 2021). Som en del av en avtale med den Seattle-baserte oppskytningstjenesteleverandøren Spaceflight Inc., fløy SV ombord Orbit Fabs prototype Tanker-001 Tenzing romfartøy. Denne flyturen hadde som mål å teste tankene, drivstoffporter, thrustere og møte- og dokkingsystemer.
Tanker-001 Tenzing-romfartøyet er nå i en solsynkron bane (SSO) og bærer High-Test Peroxide (HTP) drivstoff (et 'grønt drivmiddel), noe som gjør det til verdens første operative drivstoffdepot i verdensrommet. Tidligere gjennomførte Orbit Fab et fire-måneders testprogram der de lanserte en prototype tankskip til ISS i mai 2019. I prosessen validerte de sitt drivstofffôrsystem og ble det første selskapet som fyller drivstoff til ISS med vann.
Senest kunngjorde Orbit Fab at de hadde sikret seg investeringer fra to romfartsgiganter – Lockheed Martin og Northrop Grumman – begge har en lang historie med produksjon av satellitter for kommersielle, navigasjons- og militære applikasjoner. Chris Moran, VP, administrerende direktør og daglig leder i Lockheed Martin Ventures, sa i en nylig pressemelding :
'Lockheed Martin har en lang arv med å investere i og utvikle servicefunksjoner og deres muliggjørende teknologier. Dette inkluderer for militære og kommersielle, store og små romsystemer. Vårt charter er å investere strategisk i mindre teknologiselskaper fokusert på innovative teknologier innenfor våre eksisterende virksomheter, og Orbit Fab oppfyller dette kriteriet. Vi ser frem til å jobbe med Orbit Fab og få tilgang til deres drivstoffteknologi i bane, en viktig komponent i romfartslogistikk som kan hjelpe kundene våre med å møte nye og utviklende trusler.»
Orbit Fabs RAFTI (Rapidly Attachable Fuel Transfer Interface) Service Valve vil tillate satellitter å fylle drivstoff i bane. Kreditt: Orbit Fab
'Denne investeringen i Orbit Fab er en av flere vi har gjort som har skapt og støttet innovative teknologier og muligheter for fleksibilitet i bane.' la til Paul Pelley. 'Muligheten til å fylle drivstoff på en satellitt i bane er en kritisk komponent for våre kunders oppdrag fordi det gir dem større manøvrerbarhet og kan forlenge levetiden til et oppdrag med etterfylt drivstoff.'
Pelley er direktør for Augmentation System Port-grensesnitt (ASPIN) program hos Lockheed Martin Space. ASPIN er en docking-adapter som selskapet vil inkludere i sin LM 2100 kampsatellittbuss, som vil tillate maskinvare- og instrumentoppgraderinger i bane. Adapteren ble designet for å ha rikelig med åpen plass for å støtte påfyllingsgrensesnitt, for eksempel Orbit Fabs RAFTI-port.
Tidligere denne måneden kunngjorde selskapet at de hadde fullført miljøtesting med Lockheed Martin IN-space Upgrade Satellite System (LINUSS), som skal skytes opp for bane senere i år. I likhet med ASPIN, vil LINUSS-teknologien demonstrere hvordan små CubeSats kan oppgradere satellittkonstellasjoner for å utvide driften og forlenge levetiden.
Denne forskningen er en del av et større arbeid for å utvikle nødvendig teknologi og verktøy for å reparere, fylle drivstoff og oppgradere satellitter i bane. Ved å forlenge deres evner og levetid, vil færre satellitter bli nedlagt over tid, og dermed redusere muligheten for kollisjoner og baneavfall over tid. Kommersialisering av LEO betyr tross alt at vi må ta skritt for å forhindre Kessler syndrom fra å ødelegge alt!
Videre lesning: Orbit Fab , Lockheed Martin