Snart kan roboter reparere satellitter i verdensrommet
Utdaterte satellitter tomme for drivstoff blir i dag til romsøppel og utgjør et stort problem i verdensrommet. Nå jobber norske forskere med å utvikle roboter som kan reparere satellittene mens de går i bane rundt jorden. Det kan gi milliardgevinst.
Det er tusener av satellitter i bane rundt jorden, fra småsatellitter som suser av gårde i lav bane rett over atmosfæren til geostasjonære satellitter – store som busser, langt unna. Selv om de er langt over hodet på oss er satellitter en del av hverdagen vår: De hjelper oss med navigasjon, leverer kommunikasjonstjenester og TV-signal. De leverer data for værmeldingen og overvåker miljøet på jorden, fra havområder i nord til regnskogen i sør.
Men, når de går tom for drivstoffet som kreves for å holde banen eller er blitt utdaterte, må de kasseres. Enten sendes de ned for å brenne opp i atmosfæren eller de “parkeres” i en gravplassbane lengre ute. Forskere jobber nå med å utvikle robot-satellitter som kan endre på det.
Milliarder går til spille
Satellitter av den typen som brukes for kommunikasjon og jordobservasjon koster over en milliard kroner og krever mye energi for å skytes opp i bane.
– Vi skal sammen løse de mange kompliserte oppgavene som må koordineres for å inspisere en annen satellitt med avanserte 3D- sensorer, prosessere data i sanntid og gripe tak med en flerleddet robotarm - alt mens de to satellittene er i bane og flyter fritt i vektløs tilstand, sier forskningslederen.
– I verste fall ender de opp som romsøppel til fare for andre satellitter i økonomisk viktige baner der det er trangt om plassen. Dette er lite bærekraftig, sier forskningsleder Kristoffer Nyborg Gregertsen i SINTEF.
Han leder forskningsinnsatsen innenfor programvarearkitektur og systemintegrasjon for robotene i det nylig oppstartede EU-prosjektet EROSS+
Mekaniker på jobb: Slik kan robotene som skal reparere satellitter komme til å se ut. Etter planen skal prosjektet lede til en fullskala demonstrator som skal skytes opp i verdensrommet rundt 2025. Illustrasjon: Thales Alenia Space
Målet til forskerne er å utvikle et europeisk konsept for såkalt “On-Orbit Servicing”: Å utføre vedlikehold og oppdateringer på satellitter mens de er i bane rundt jorden.
Paradigmeskifte i verdensrommet
– On-Orbit Servicing er et paradigmeskifte innen romfart. Nye satellitter vil ikke lengre bli overlatt til sin skjebne når de er skutt opp, men kan videreutvikles gjennom sin levetid. Ved bruk av robot-satellitter som fungerer som ”mekanikere” i verdensrommet vil det være mulig å oppdatere funksjonalitet til eksisterende satellitter, fylle på nytt drivstoff, inspisere og reparere dem, og taue dem over i nye baner, sier Gregertsen.
Romsøppel kan også gripes tak i og dyttes ut av veien slik at de ikke lengre er til fare for andre satellitter og bemannede stasjoner.
Fakta:
I dette prosjektet, som har fått navnet EROSS+, skal SINTEF jobbe tett med Thales Alenia Space i Frankrike og Italia (koordinator), og romfartsorganisasjonene DLR i Tyskland, GMV i Spania og PIAP Space i Polen.
SINTEF har tidligere jobbet i en rekke prosjekter om denne typen robotikk i samarbeid med Thales Alenia Space, som er internasjonalt ledende innen romteknologi.
Prosjektene er finansiert av EU og ledet av ESA og de nasjonale romfartsorganisasjonene. Målet er å redusere kostnadene og leveringstidene for avanserte romprosjekter og fremme Europas posisjon innen romfartsindustrien.
I prosjektet skal SINTEF jobbe tett med Thales Alenia Space i Frankrike og Italia (koordinator), og romfartsorganisasjonene DLR i Tyskland, GMV i Spania og PIAP Space i Polen.
– Vi skal sammen løse de mange kompliserte oppgavene som må koordineres for å inspisere en annen satellitt med avanserte 3D- sensorer, prosessere data i sanntid og gripe tak med en flerleddet robotarm. Alt mens de to satellittene er i bane og flyter fritt i vektløs tilstand, sier forskningslederen.
Kappløp om å komme først på markedet
Prosjektet startet i begynnelsen av 2021 og planen er å ha en demonstrator klar i løpet av to år. Dersom denne får klarsignal, skal jobben videreføres med å utvikle en fullskala demonstrator som skal skytes opp rundt 2025. Ifølge forskeren vil det representere et teknologisk gjennombrudd og en stor mulighet både for europeisk og norsk romfartsindustri.
Fordi satellitter av den typen som brukes for kommunikasjon og jordobservasjon koster over en milliard kroner og krever mye energi for å skytes opp i bane, er On-Orbit Servicing svært lønnsomt. Det er allerede et kappløp mellom Europa, USA og andre romfartsnasjoner om å komme først på markedet med slike robot-satellitter.
