על פי איגוד המדענים המודאגים (UCS), למעלה מ-4,000 לוויינים מבצעיים נמצאים כעת במסלול סביב כדור הארץ. על פי הערכות מסוימות, מספר זה צפוי להגיע עד לרמה של 100,000 עד סוף העשור הזה , כולל טלקומוניקציה, אינטרנט, מחקר, ניווט ולווייני תצפית כדור הארץ. כחלק מה'מסחור' של מסלול כדור הארץ הנמוך (LEO) הצפוי במאה זו, נוכחותם של לוויינים רבים כל כך תיצור הזדמנויות חדשות (כמו גם סכנות).
נוכחותם של לוויינים אלה תדרוש מידה רבה של הפחתה (כדי למנוע התנגשויות), שירות ותחזוקה. לדוגמה, הסטארט-אפ שבסיסו בסן פרנסיסקו אורביט פאב פועלת ליצירת כל הטכנולוגיה הדרושה לשירותי תדלוק מסלולי ללוויינים. כדי לסייע במימוש מטרה זו, ענקית התעשייה לוקהיד מרטין הוכרז לאחרונה שהם משקיעים בטכנולוגיית התדלוק 'תחנות דלק בחלל™' של Orbit Fab.
הסטארט-אפ שבסיסו בסן פרנסיסקו הוקם ב-2018 על ידי דניאל פייבר וג'רמי שיאל, לשניהם רקע חזק בתעשיית החלל המסחרית. בין 2016 ל-2019, פייבר היה המנכ'ל של תעשיות חלל עמוק (DSI), אחת החברות המובילות המפתחות כיום יכולות כריית אסטרואידים. שיאל, בינתיים, היה סגן יו'ר הארגון קונסורציום לביצוע פעולות מפגש ושירות (CONFERS), קונסורציום המוקדש לטיפוח סטנדרטים ושיטות עבודה מומלצות עבור שירות לוויינים.
קונספט רשת התדלוק של אורביט פאב. קרדיט: אורביט פאב
כפי שהם מציינים על שלהם אתר אינטרנט , החברה נוסדה כדי ליצור 'שוק משגשג בחלל למוצרים ושירותים התומכים הן בעסקי חלל קיימים (תקשורת ותצפית על כדור הארץ) והן בתעשיות חדשות כמו תיירות חלל, ייצור וכרייה'. המוצר הראשון שלהם הוא ממשק העברת נוזלים הניתן לחיבור מהיר (RAFTI), נמל תדלוק שיאפשר תדלוק מסלולי ללוויינים.
מערכת RAFTI נועדה להאריך את תוחלת החיים של חלליות על ידי מתן יכולת לבצע תדלוק במסלול. המערכת מגיעה בשני מרכיבים: שסתום השירות (SV) וחצי צימוד החלל (SCH). ה-SV משמש כמערכת מילוי/ניקוז לתדלוק קרקעי ותדלוק במסלול, מתאם עגינה ראשי לחיבור שתי חלליות יחד, וחיבור שירות משני כדי להקל על משימות שירות המשתמשות בזרועות רובוטיות.
ה-SCH הוא מנגנון בריח כפול התומך הן בעגינה ראשונית והן בחיבור משני של שתי חלליות. על פי גיליון מפרט של RAFTI , המערכת בגודל 10 x 10 x .5 ס'מ (3.9 x 3.9 x 0.2 אינץ'), או 500 ס'מ (30.5 אינץ' מעוקב), בעלת דרישת הספק שיא של 10 וואט (W), יכולה להכיל קצב זרימה של 1 ליטר ( 0.264 גלונים) לדקה (בעלייה של 15 psi/m).
זה יכול לפעול בטמפרטורות של -40 עד 120 מעלות צלזיוס (-40 עד 248 מעלות פרנהייט) ולחצים של 500 עד 3,000 psi. לבסוף, הוא יכול להתמודד עם סוגים רבים ושונים של חומרי הנעה, החל מ-LOX/H2, מים ואלכוהול, ועד חנקן, הליום, קסנון וקריפטון. לפי הדיווחים, הוא יכול לשמור על דליפות פנימיות/חיצוניות נמוכות כמו 1 x 10-6 סנטימטר מעוקב לשנייה (scc/s) - וזה כל כך נמוך עד שבקושי ניתן למדידה!
האסטרונאוטית כריסטינה קוך מעבירה את הציוד של אורביט פאב בקצביה בתחנת החלל הבינלאומית. קרדיט: נאס'א והמעבדה הלאומית של ISS ארה'ב
הקיץ, ה-RAFTI SV הוכשר לטיסה לאחר ששוגר לחלל על סיפון SpaceXפלקון 9רקטה (ב-30 ביוני 2021). כחלק מהסכם עם ספקית שירותי השיגור מסיאטל Spaceflight Inc., ה-SV טסה על אב-טיפוס החללית Tanker-001 Tenzing של Orbit Fab. טיסה זו נועדה לבדוק את הטנקים, יציאות התדלוק, הדחפים ומערכות המפגש והעגינה.
החללית Tanker-001 Tenzing נמצאת כעת במסלול סינכרוני שמש (SSO) ונושאת דלק High-Test Peroxide (HTP) ('חומר הנעה ירוק), מה שהופך אותה למחסן הדלק התפעולי הראשון בעולם בחלל. בעבר, אורביט פאב ערכו תוכנית בדיקות של ארבעה חודשים שבה הם השיקו אב-טיפוס מכלית ל-ISS במאי 2019. תוך כדי כך, הם אימתו את מערכת הזנת ההנעה שלהם והפכו לחברה הראשונה שתדלק את ה-ISS במים.
לאחרונה, אורביט פאב הודיעה שהבטיחה השקעות משתי ענקיות תעופה וחלל - לוקהיד מרטין ו נורתרופ גרומן - לשניהם היסטוריה ארוכה של ייצור לוויינים ליישומים מסחריים, ניווטים וצבאיים. כריס מורן, סמנכ'ל, מנכ'ל ומנהל כללי של לוקהיד מרטין ונצ'רס, אמר לאחרונה הודעה לעיתונות :
'ללוקהיד מרטין יש מורשת ארוכה של השקעה ופיתוח יכולות שירות והטכנולוגיות המאפשרות שלהן. זה כולל עבור מערכות שטח צבאיות ומסחריות, גדולות וקטנות. האמנה שלנו היא להשקיע אסטרטגית בחברות טכנולוגיה קטנות יותר המתמקדות בטכנולוגיות חדשניות בתוך העסקים הקיימים שלנו, ו-Orbit Fab תואמת את הקריטריונים האלה. אנו מצפים לעבוד עם Orbit Fab ולהשיג גישה לטכנולוגיית התדלוק שלהם במסלול, מרכיב חשוב בלוגיסטיקת טיסות החלל שיכול לעזור ללקוחותינו להתמודד עם איומים חדשים ומתפתחים'.
שסתום השירות RAFTI (Rapidly Attachable Fuel Transfer Interface) של Orbit Fab יאפשר ללוויינים לתדלק במסלול. קרדיט: אורביט פאב
'השקעה זו ב-Orbit Fab היא אחת מכמה שביצענו שיצרו ותמכו בטכנולוגיות ויכולות חדשניות לגמישות במסלול.' הוסיף פול פלי. 'היכולת לתדלק לוויין במסלול היא מרכיב קריטי למשימות של הלקוחות שלנו מכיוון שהיא מאפשרת להם יכולת תמרון רבה יותר ויכולה להאריך את חיי המשימה עם דלק מתחדש'.
פלי הוא המנהל של ממשק יציאת מערכת Augmentation תוכנית (ASPIN) בחלל לוקהיד מרטין. ASPIN הוא מתאם עגינה שהחברה תכלול באפיק הלוויין הקרבי שלה LM 2100, שיאפשר שדרוג חומרה ומכשיר במסלול. המתאם תוכנן לשפע של שטח פתוח לתמיכה בממשקי תדלוק, כגון יציאת ה-RAFTI של Orbit Fab.
מוקדם יותר החודש הודיעה החברה כי סיימו בדיקות סביבתיות עם לוקהיד מרטין IN-space Upgrade System (LINUSS), שישוגר למסלול מאוחר יותר השנה. בדומה לקונספט של ASPIN, טכנולוגיית LINUSS תדגים כיצד CubeSats קטנים יכולים לשדרג קבוצות לוויינים כדי להרחיב את פעילותם ולהאריך את חיי השירות שלהם.
מחקר זה הוא חלק ממאמץ גדול יותר לפתח את הטכנולוגיה והכלים הדרושים לתיקון, תדלוק ושדרוג לוויינים במסלול. על ידי הארכת היכולות והחיים שלהם, פחות לוויינים ייחרבו עם הזמן, ובכך יפחיתו את האפשרות של התנגשויות ופסולת מסלול לאורך זמן. אחרי הכל, מסחור LEO אומר שאנחנו צריכים לנקוט בצעדים כדי למנוע את תסמונת קסלר מהרס הכל!
לקריאה נוספת: אורביט פאב , לוקהיד מרטין