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俄计划在太空部署“充电机器人”让卫星延寿

星岛环球网消息:俄罗斯《消息报》6日披露,俄莫扎伊斯克军事太空学院的科学家表示,正计划创建一个卫星群,为地球轨道上的航天器实施无线充电,进而让卫星的寿命延长1.5倍,并节省巨额资金。

报道称,“太空加油站”项目原本旨在确保全球卫星搜救系统的卫星和无线电通信设备能长期平稳运行。根据研发者的设想,将在轨道上部署一个由数十个“充电机器人”组成的卫星群。这种卫星的形状如同外星飞碟,在上半球和下半球中装有太阳能电池板和光伏模块。俄军事太空学院专家德米特里·卡尔古表示:“我们的设想是增加位于地球阴影部分的卫星电力供应。以往位于这个区域的卫星得不到阳光照射,因此会出现电力不足、无法完成预定任务的情况。而利用‘充电机器人’,通过激光无线充电设备,可以给卫星持续提供100瓦的额外电力。”他表示,此前该项目的主要技术障碍在于光电转换效率和电力传输的损失,卫星最后得到的电力只有原先的10%。如今得益于红外激光器和基于砷化镓的高效光伏模块,可以将能量传输效率提高到70%以上。

目前俄“动力”集团公司及美国航空航天局、SpaceX公司都在研发“太空充电站”。俄开发小型航天器的Sputniks公司营销总监阿纳托利·科皮克称,开发用于传输大量信息和电力的卫星间激光通信系统是非常有前景的项目。他说,根据现有评估,将1公斤有效载荷送入轨道需要花费约5万美元,这与建造1公斤的卫星本身费用相当。一颗小型航天器重量在100-500公斤,将它送入太空的费用最高可达2500万美元。而这类小卫星通常服役期为5-7年,如果能通过外部充电的方式,减少卫星携带的燃料消耗,进而延长其在轨道上的有效工作时间,显然可以节省巨额资金。

俄军事太空学院专家称,该项目除了可以延长卫星的使用寿命外,还可以改变航天器的设计理念。例如在轨道上有充电站,那么可以将航天器的太阳能电池板的长度从数米减至1米,取消多余的电池板。这将减轻航天器的重量,为其他设备腾出空间。