Космические телескопы в точке Лагранжа 2, например, помогают разгадывать тайны Вселенной. Но сложные приборы сталкиваются с проблемой ограниченного срока службы и сложностью обслуживания из-за удаленности. Впрочем, могут появиться новые идеи для продления их работы.
Задачи космического обслуживания
Техническое обслуживание космических аппаратов часто включает замену неисправных деталей, пополнение топлива двигателей ориентации и модернизацию научного оборудования. Это касается лишь некоторых организаций на низкой орбите, например Международной космической станции или телескопа «Хаббл». Приборы, находящиеся далеко от Земли, создают особые трудности.
Космические телескопы, например JWST и Gaia, находятся в специальных местах космоса, называемых точками Лагранжа. В этих точках гравитационное равновесие позволяет телескопам вращаться вокруг Солнца и Земли, сохраняя стабильность. Эта особенность полезна для научных измерений, потому что обеспечивает постоянный обзор Земли без помех.
Удаленность данных точек осложняет ремонт, поэтому срок эксплуатации телескопов, находящихся там, ограничен износом компонентов и расходом топлива для поддержания орбиты. В перспективе ситуация может улучшиться.
Какие есть решения?
Исследователи для удаленных телескопов рассматривают возможность использования роботов для обслуживания. Прибыв на место, роботы должны совершать точные маневры, чтобы прикрепиться к телескопам и сохранять стабильность обсерваторий во время работы. Процесс включит в себя автономную навигацию роботов, оценку положения телескопов и проведение необходимых ремонтных работ без прерывания научных наблюдений.
Для дистанционного управления операциями необходимы современные средства коммуникации.
Команда Центра космических полетов имени Годдарда (GSFC) изучила несколько оптимальных траекторий и орбит для отправки аппаратов в точку Лагранжа L2 Солнце-Земля. Один из вариантов предполагает запуск робота для технического обслуживания непосредственно с Земли. Другой подход предусматривает запуск с геостационарной орбиты (GTO), которая является промежуточной орбитой перед достижением целевого телескопа.
Два подхода требуют тщательного планирования пути для сокращения расходов и повышения результативности операции. Технологические сложности обширные, однако симуляции и модели, созданные группой GSFC, свидетельствуют о возможности реализации этих задач.
Почему это важно?
Космические ремонты могут значительно продлить срок службы телескопов. Продолжение их работы даст возможность получить максимальную отдачу от дорогостоящих миссий и продолжить сбор информации о Вселенной. Это позволит ученым проводить более глубокие исследования и совершать важные открытия.
Успех этих миссий может открыть дорогу новым видам космического обслуживания, например, дозаправке спутников на орбите и поддержанию будущих космических инфраструктур.