Čtyři a půl měsíce po startu na raketě Proton-M z kazašského Bajkonuru se zařízení MEV-1 (Mission Extension Vehicle) od firmy Northrop Grumman zapsalo do historie. Podařilo se mu totiž spojení s družicí na hřbitovní oběžné dráze, aby jí prodloužilo aktivní službu. Úspěšný manévr představuje přelomový moment ve způsobu, jak družice na oběžné dráze fungují. Tohle je totiž jen začátek – budoucí stroje nemusí jen prodlužovat družicím aktivní službu, ale také je budou moci přemístit na bezpečnější oběžné dráhy.

„Naše MEV-1 poskytuje inovativní služby prodlužování života družic. Firmy Norhrop Grumman, SpaceLogistics LLC a Intelsat udělaly první krok i novátorským logistickým službám na oběžné dráze jak pro komerční tak i vládní zákazníky,“ uvedl Tom Wilson, prezident společnosti SpaceLogistics LLC, který zároveň poděkoval firmě Intelsat za důvěru, kterou vložila do prvního projektu svého druhu: „Celé roky nám zákazníci říkali – Kdybyste něco takového uměli, využili bychom toho. A teď to konečně umíme.“

Celá série úkolů vedoucích k těsnému přiblížení dvou objektů začala už 9. října 2019 Startem z Bajkonuru, kdy MEV-1 letěl jako sekundární náklad. Po dosažení oběžné dráhy začaly pozemní týmy posílat příkazy, které z eliptické dráhy přechodové ke dráze geostacionární, udělaly kruhovou dráhu o zhruba 300 kilometrů výše, než kde leží dráha geostacionární (ta je ve výšce 35 786 km). Právě sem se přesouvají telekomunikační družice z geostacionární dráhy, když se jejich služba chýlí ke konci – proto se tato oblast označuje jako hřbitovní dráha.

Tato dráha je stabilní a MEV-1 se sem dostal 1. února 2020. Už dva měsíce po startu MEV-1 zahájil Intelsat proces vyřazení družice Intelsat 901 ze služby. Oficiálně tato družice přestala poskytovat své služby v prosinci 2019 a firma převedla její úkoly na jiné družice. Jakmile skončila jeho aktivní služba, dostal Intelsat 901 pokyn provést motorický manévr, kterým opustil geostacionární dráhu a dosáhl hřbitovní dráhy. Za cíl MEV-1 byla tato družice vybrána proto, že jí docházely pohonné látky, které by vystačily jen na pár měsíců provozu.

Oba objekty se k sobě přiblížily 5. února. Během následujících 19 dnů provedla družice MEV-1 sérii cvičných přiblížení k Intelsatu 901, čímž pozemní týmy ověřovaly spolehlivost autonomních algoritmů zajišťujících celou operaci. Bylo potřeba nejen prověřit přibližovací sekvenci, ale ověřovala se i možnost zastavení přibližování a zahájení vzdalovacího manévru. Nějaký čas zabrala také kalibrace a jemné doladění senzorů. Teprve až když byly všechny systémy prověřeny, mohl MEV-1 vyrazit na finální setkání s Intelsat 901.

Nejprve se zastavil v předem určeném bodě zhruba 80 metrů od cílového objektu. Pozemní týmy zhodnotily, že vše probíhá správně a přibližování mohlo pokračovat. MEV-1 se znovu zastavil ve vzdálenosti 20 metrů od Intelsatu, kde musel opět počkat na povolení k dalšímu přiblížení. To skončilo jeden metr od Intelsatu. Tohle byla nejkritičtější fáze celé mise – MEV-1 si musel udržovat orientaci a vůbec se nehýbat. Když zástupci Northrop Grumman i Intelsatu dali zelenou, mohlo přijít velké finále – pozemní týmy vydaly MEV-1 pokyn k zahájení dokovací sekvence.

MEV-1 vysunul svou dokovací sondu, kterou vsunul do trysky motoru na kapalné pohonné látky družice Intelsat 901. Když hrot sondy prošel skrz kritický průřez trysky, tedy nejužší místo, vysunuly se ze sondy malé prsty, které rozšířily objem sondy. MEV-1 si pak začal sondu přitahovat a přitom hýbal i se zachyceným Intelsatem. Na čelní straně MEV-1 jsou tři výstupky, na které byla telekomunikační družice přitlačena – ze dvou družic se stal jeden objekt. K historickému spojení došlo 25. února v 8:15 SEČ.

Pozemní operátoři nyní budou vyhodnocovat, jak se vede této sestavě, načež přijde pokyn pro MEV-1 k přesunu na geostacionární dráhu. Intelsat 901 po dosažení této dráhy opět vstoupí do aktivní služby, k čemuž by mohlo dojít na přelomu března a dubna. MEV-1 sníží sklon oběžné dráhy Intelsatu z 1,5 ° na 0° a usadí jej nad Atlantikem. V této oblasti zatím funguje Intelsat 907, který následně předá Intelsatu 901 své úkoly – pokrytí obou Amerik, Evropy a Afriky signálem v pásmu C.

Možná si říkáte, v čem je spojení Intelsatu 901 a MEV-1 tak unikátní – vždyť dokování dvou objektů už v historii kosmonautiky proběhlo nepočítaně – stačí se podívat na provoz u ISS. Jenže v tomhle případě došlo ke spojení s objektem, který na spojení nikdy nebyl stavěný. Stejně tak došlo poprvé k situaci, že se na oběžné dráze spojily dvě komerční družice. A do třetice ještě jedno prvenství – poprvé je služba prodloužení funkčního období nabídnuta družici na geosynchronní dráze.

„Jsme hrdí, že můžeme společně se SpaceLogistics LLC a Northrop Grumman tvořit historii tímto přelomovým milníkem. Intelsat je na čele inovací a technologických zlepšování kosmických technologií už desítky let. Posouvání hranic možného je v našich genech. Proto jsme neváhali, jestli se staneme prvním zákazníkem programu MEV,“ uvedl Mike DeMarco, výkonný viceprezident Intelsatu. Podle dohody by mělo zařízení MEV-1 poskytnout pětileté prodloužení služby Intelsatu 901. Po uplynutí této doby se MEV-1 postará o přesun Intelsatu zpět na hřbitovní dráhu, kde již telekomunikační družice zůstane definitivně.

Pro MEV-1 by to však neměl být konec – po oddělení od Intelsatu 901 by měla družice vyrazit k dalšímu klientovi, kterému také prodlouží aktivní službu. MEV-1 postavila firma Northrop Grumman v Dules ve Virginii. Při vývoji se odborníci snažili připravit systém, který bude s nízkým rizikem schopen spojení s cílovým objektem za využití přirozených konstrukčních prvků na cílové družici. Součástí MEV-1 je i pohonný systém, který se stará jednak o cestu k zákazníkovi a po spojení zajišťuje veškeré manévrování sestavy s přesností, jakou zákazník požaduje. MEV je stavěný na patnáctiletou službu, během které může vystřídat hned několik cílových družic.

Jelikož se MEV-1 zatím osvědčila, může se celý program rozjet na plné obrátky – MEV-2 je již v závěrečné fázi vývoje. Aktuální zkušenost ukázala, že si MEV-1 vedl tak dobře, že v případě MEV-2 dojde ke spojení s cílovou družicí aniž by tato jakkoliv přerušovala své služby pro zákazníky. Firma Northrop Grumman má s touto technologií velké plány – program MEV-1 má být pouze prvním krokem. Firma sní o letce družic, které by nejen prodlužovaly družicím aktivní službu, ale také by se staraly o inspekci družic nebo o změny jejich sklonu či dráhy.

Příští exempláře MEV mají využívat pokročilé robotické technologie k provádění složitých úkolů jako jsou třeba opravy na oběžné dráze nebo sestavování větších konstrukcí z menších základních dílů. Na telekonferenci firma Northrop Grumman uvedla, že zatím není připravena poskytnout bližší informace o těchto robotických technologiích, ale během pár měsíců bychom se měli dočkat bližších detailů.

Přeloženo z:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/10/MEV.jpg
https://www.orbitalatk.com/…/NextGen_In-Orbit_Servicing/Images/MEVcore_small.jpg
http://www.spacedaily.com/images-lg/vivisat-mission-extension-vehicle-mev-lg.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…/2020/02/Screen-Shot-2020-02-26-at-12.26.40.png
https://www.nasaspaceflight.com/…/2020/02/Screen-Shot-2020-02-26-at-12.26.43.png