É difícil e caro reparar satélites no espaço. Então, a NASA está construindo robôs semi-autônomos para atendê-los em órbita. Eles também querem construir coisas em órbita a partir do zero.
Quando os satélites artificiais são enviados ao espaço, geralmente é uma missão de sentido único. Sua vida útil é definida pela quantidade de combustível que carregam a bordo. A maioria dos satélites hoje em dia tem painéis solares, mas mesmo assim, pode haver falhas de implantação. Existem falhas de lançamento de satélites bem documentadas, mas no espaço não há estações de serviço. Assim, os engenheiros devem projetar os sistemas de satélite com redundância. Isso, por sua vez, os torna pesados, complexos e caros. Eventualmente, uma vez que sua vida útil termina, a maioria dos satélites são derrubados para queimar na atmosfera ou estacionados em órbitas de fundo, tornando-se lixo espacial.
A NASA tem um plano para mudar isso. Eles querem realizar uma missão para reabastecer o satélite Landsat 7 em órbita. Orbitando 700 km acima da Terra, o Landsat 7 é um satélite de imagens da Terra extinto. Ele pode orbitar a Terra em 99 minutos e fotografar o planeta inteiro a cada 16 dias. Ele fez isso por 20 anos antes de ficar sem combustível. O plano é fazer com que um robô se aproxime do satélite e o agarre com um braço mecânico. Em seguida, use seu braço robótico para cortar o isolamento externo, cortar dois fios, desapertar um parafuso, conectar um tubo e bombear 115 kg de combustível hidrazina.
Leitores com olhos de águia podem notar que os procedimentos para reparar satélites no espaço já ocorreram. E eles estariam certos. O primeiro reparo orbital foi realizado por James van Hoften e George Nelson em 1984 para reparar o satélite Solar Maximum Mission (SMM). O Telescópio Espacial Hubble teve missões de reparo e manutenção em 1993, 1997, 1999, 2002 e 2009. A Estação Espacial Internacional teve seu detector de antimatéria de 2 bilhões de dólares consertado em 2020. Mas esses grandes reparos exigem que as pessoas sejam enviadas ao espaço. Isso é caro e consome muitos recursos.
Reparos robóticos, como o Orbital Express de 2007 da DARPA, usaram máquinas sob medida, construídas sob medida para acoplar a um determinado satélite. Eles não são sistemas de reparo e reabastecimento de uso geral. Há também o problema da latência nas comunicações. Um satélite geossíncrono orbita 35.000 quilômetros acima da Terra e a maioria dos satélites não são projetados para serem reparados em primeiro lugar. Portanto, os sistemas de reparo precisam ser semi-autônomos. Estes são os problemas que a NASA quer resolver.
Já houve algum sucesso neste campo. Em 2019, o MEV-1, um satélite fabricado pela SpaceLogistics, atendeu um de seus próprios satélites Intelsat 901, estendendo sua vida útil em cinco anos. Até 2024, o Serviço Robótico de Satélites Geossíncronos, outro projeto financiado pela DARPA, planeja usar uma nave robótica para pegar satélites extintos que não foram projetados especificamente para serem acoplados, usando câmeras e um telêmetro a laser. Também terá dois braços. Um braço será usado para acoplar ao satélite, enquanto o outro braço pode ser usado para abrir painéis solares não implantados.
A segunda missão Landsat 7 da NASA, planejada para 2025, é ainda mais ambiciosa. Seu robô On-orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing 1 (OSAM-1) foi projetado para construir estruturas completamente novas em órbita. Ele tem uma missão irmã, o Space Infrastructure Dexterous Robot (SPIDER), projetado para montar coisas no espaço. Combinando fibra de carbono e têxteis com técnicas semelhantes à impressão 3D, o OSAM-1 construirá feixes compostos leves, mas fortes, que podem ser combinados para criar componentes estruturais para uso no reparo e manutenção de objetos em órbita. Mais fácil de reparar satélites significa satélites mais baratos. E satélites mais baratos significam mais satélites.
Conforme relatado no Índice de Objetos Lançados no Espaço Exterior, já existem 7.389 satélites individuais no espaço em abril de 2021. A maioria deles é usada para comunicações. Há uma enorme indústria nascente de reparo espacial e reciclagem escondida lá. Se essas etapas fundamentais forem bem-sucedidas, as portas estarão abertas para novas possibilidades que são inviáveis hoje. Seremos capazes de construir estruturas maiores diretamente em órbita, poderíamos fazer estações espaciais mais espaçosas que promovam viagens espaciais que, por sua vez, promoverão a mineração espacial à medida que o espaço se tornar mais habitável, que precisará de depósitos de armazenamento e assim por diante…
Esse é o objetivo final.
