Astroscale LEXI-P在西班牙通過重要測試——GEO衛星的「一次性時代」有可能結束嗎?

Astroscale於2026年3月20日宣布,其地球靜止軌道(GEO)衛星壽命延長服務商LEXI-P(Life Extension In-Orbit – Prime)實現了新的技術里程碑。由Astroscale美國團隊開發的LEXI-P已在西班牙GMV機器人實驗室完成了整合RPO有效載荷的閉環六自由度(6DoF)測試。

測試期間,確認了進場、定位和對接的每個動作,並進行了模擬,再現了12至15公尺距離處的最終進場階段。 LEXI-P 巴士正在與西南研究所 (SwRI) 合作製造,預計將於 2027 年投入使用。

從: GEO 中的衛星壽命延長:我們的 LEXI 服務程式如何最大化衛星價值

【編輯部評論】

為了理解這個消息,首先要記住的是:GEO(静止軌道)這就是舞台的特殊性。 GEO衛星的高度約為36,000公里,與地球自轉同步,因此它們始終出現在離地面相同的位置。許多充當電視廣播、氣象觀測、軍事通訊等社會基礎設施支柱的衛星都集中在這裡。到達這個軌道本身的成本極其昂貴,並且在衛星發射後丟棄衛星存在經濟和戰略上的猶豫。有。

地球靜止軌道衛星決定「壽命」的最大因素是燃料消耗而不是飛機老化。是。即使通訊設備和電子元件完好,衛星在耗盡維持其位置的燃料(推進劑)時也將無法運作。 LEXI-P 旨在為此挑戰提供直接答案。它發射另一艘太空船作為“修理工”,並在燃料耗盡時與衛星對接,接管其姿態控制和位置維護功能。在地面上,這個想法可以與維修店或加油服務相比較,但在軌道上它本身就是一個極其先進的技術挑戰。

此次6DoF(6自由度)測試是確保其技術可靠性的重要一步。 6DoF是指物體在三維空間中共有六個運動自由度:「前後、左右、上下平移」和「滾動、俯仰和偏航旋轉」。換句話說,LEXI-P的RPO軟體在模擬太空中所有運動的地面測試環境中得到了驗證。值得注意的是,這不是遵循預定動作的“開環”,而是實時處理攝影機影像並當場做出決策的“閉環”。這意味著在與在軌實際操作極為相似的環境中進行地面驗證。

另一方面,有些問題也需要保持冷靜。 LEXI原本計劃在2026年發射,但這項宣布將其推遲到2027年。太空探索中的時間表變化並不罕見,但考慮到競爭對手急於建立商業服務的趨勢,我們正在接近一個時間表管理將與未來競爭力直接掛鉤的時刻。

安全隱憂是一個不容忽視的潛在風險。國際社會正在密切關注這樣一個事實:GEO 衛星的接近和對接技術在技術上是同一枚硬幣的兩面:民用「維修服務」和軍用「幹擾能力」。 Astroscale U.S. 也在為美國太空軍 (USSF) 開發 Provisioner™,這一事實強調了該技術的雙重用途性質。從法規方面看,目前的情況是國際共識的建立跟不上技術進步的步伐,未來空間交通管理(STM)和在軌服務等國際規則的製定將決定整個業務的成敗。

從長遠來看,LEXI-P象徵著向衛星不再是一次性的空間的過渡。如果將單顆衛星由多個服務商輪流照顧,完成任務後安全處置到墓地軌道的系統標準化,也將有助於緩解GEO軌道帶的空間碎片問題。日本新創公司 Astroscale 能夠在該領域制定全球技術標準,這是日本航太產業的一個值得注意的趨勢。

【術語解釋】

GNC(導引、導航與控制)
將航天器精確移動和定位到目標位置的控制技術的總稱。根據感測器的訊息,即時調整太空船的姿態和軌跡。

RPO(交會和鄰近操作)
兩艘太空船在外太空相互接近並對齊的一系列操作。這是對接前最困難的階段之一。

6DoF(Six Degrees of Freedom/6自由度)
指物體在三維空間中可以進行的六種獨立運動(三個平移軸(前後、左右、上下)和三個旋轉軸(滾動、俯仰和偏航)。太空船測試涉及在模擬所有這些運動的地面環境中進行驗證。

閉環測試
反饋感測器獲取的即時資訊並將其反映到控制中的測試方法。與僅遵循預設操作程序的「開環」不同,可以執行與實際操作環境非常相似的驗證。

AOCS(Attitude and Orbit Control System/姿勢・軌道制御システム)
控制衛星姿態(方向)和軌道位置的子系統。如果這個系統故障,即使還有燃料,衛星也很難正常運作。

墓地軌道(Graveyard Orbit)
比GEO高數百公里的軌道,在GEO衛星完成運行後運送它們。目的是緩解因衛星留在軌道上而造成的空間碎片問題。

CAPEX(Capital Expenditure/設備投資)
公司用於長期資產購買以及設備維護和更新的資本支出。在衛星運作中,它通常指製造和發射衛星的成本。

[參考連結]

星規官方網站(外部)
總部位於日本的專門從事軌道服務的公司。我們為從 GEO 到 LEO 的所有軌道上的衛星壽命延長、碎片清除和處置提供支援。

LEXI-P 任務頁面(官方 Astroscale)(外部)
GEO衛星壽命延長任務「LEXI-P」的官方頁面。您可以查看開發狀態、技術規格和多任務支援的詳細資訊。

西南研究院(SwRI)官方網站(外部)
位於美國德克薩斯州的非營利研究機構。他在太空船工程方面擁有豐富的經驗,並負責 LEXI-P 總線製造。

GMV官網(外部)
總部位於西班牙的航空航太和國防技術公司。它擁有一個機器人實驗室,對LEXI-P進行了6DoF測試,並在GNC技術方面具有優勢。

Astroscale美國官方網站(外部)
Astroscale 的美國子公司,開發 LEXI-P 和 Provisioner™。它也負責為美國太空軍提供地球同步軌道服務。

[參考文章]

Astroscale揭示了其在軌加油車的操作概念(SpaceNews)(外部)
美國Astroscale發表了GEO補給車「APS-R」的概念。它是由 SwRI 製造,使用穿梭系統來補充肼。

太空垃圾偵察機捕捉到廢棄火箭在軌道上的驚人飛行鏡頭(Space.com)(外部)
一篇詳細文章介紹了 ADRAS-J 於 2024 年 7 月成功拍攝大型碎片的飛行照片,距離接近約 50 公尺。

Astroscale 希望 Orbit Fab 太空「加油站」能延長任務壽命(打破防禦)(外部)
一篇文章詳細介紹了 Astroscale U.S. 和 Orbit Fab 之間的業界第一份 GEO 補給商業合約以及美國太空軍的戰略利益。

[編者後記]

您對「修復太空衛星並延長其壽命」的想法有何看法?即使太空船耗盡燃料,另一艘太空船也會接管太空船——這樣的未來正在穩步逼近。

支援我們生活的許多電視廣播、天氣資訊和通訊基礎設施都依賴地球靜止軌道衛星。讓我們一起見證這項運動,過去一次性的空間基礎設施現在正在變得循環。