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国外在轨服务系统必威体育精装版发展(上)

王雪瑶

【期刊名称】《国际太空》

【年(卷),期】2017(000)010

【总页数】6页(P24-29)

【作者】王雪瑶

【作者单位】北京空间科技信息研究所

【正文语种】中文

近年各国持续推进在轨服务系统的项目研究，主要涉及辅助变轨、碎片移除、在轨

燃料加注与延寿、在轨装配和在轨维修与升级几个方面。其中，美国重点关注在轨

装配、在轨燃料加注任务与相关技术，欧洲重点关注低地球轨道（LEO）碎片移除

任务与相关技术，日本、德国等依托自身先进的机械臂技术开展在轨服务项目。从

现有发展规划来看，目前在轨服务系统的发展还处于初级阶段，各系统将在2020

年前后实现在轨演示试验。随着航天技术的不断发展，未来将会实现更多多功能业

务型的在轨服务，航天资产也将向在轨可建造、在轨可扩展、在轨可重构的方向发

展。因此，在轨服务系统将是未来航天发展的一个重要方向。

辅助变轨航天器可以帮助各类目标航天器进行轨道转移，可用于低地球轨道转移至

地球静止轨道（GEO）等的辅助变轨任务，也可用于深空轨道转移的辅助变轨任

务。近年美国主要以研究深空辅助变轨试验项目为主。

“太阳能电推进器”（SEP）拖船是2011年美国国家航空航天局（NASA）提出

的以辅助变轨为目的的在轨服务工程项目，重点是辅助大型深空探测器完成深空变

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轨任务，也可用于低地球轨道的辅助变轨任务。

美国国家航空航天局原计划在2017年开启首个“太阳能电推进器”拖船任务，即

利用拖船将探月航天器运输至环月轨道或地月拉格朗日点，完成6个月的探测任

务，但目前并未实施，该任务可以验证拖船的深空长时间机动能力，同时也可以验

证在出现问题时拖船快速返回地球的能力。美国同时计划在2019年利用“太阳能

电推进器”拖船开启近地小行星探测任务，2020年利用拖船开启3次火卫一探测

任务，2025年利用拖船开启3次火星探测任务，并在2033年利用拖船辅助火星

探测器与航天员完成为期500天的载人火星表面停留任务。

“太阳能电推进器”主要利用先进的太阳能帆板和高效的霍尔推进器，推进器比冲

是常规化学推进系统的10倍，可以达到3000s，能够为大型深空探测器提供高效

的推力，使其顺利进入目标位置。美国国家航空航天局计划研制300kW和

600kW两种推进功率的拖船，其中300kW拖船将辅助完成探月及小行星探测任

务，600kW拖船将辅助完成火星探测及火星卫星探测任务。

为提高在轨部署的灵活性，近年美国穆格公司（Moog）研发“轨道机动运载器”

（OMV）作为小卫星的低成本发射设备，为小卫星提供共享发射机会，能够辅助

小卫星搭载发射至目标轨道，完成优化部署小卫星星座等多项任务。现该项目已完

成低轨任务“轨道机动运载器”的内部设计评审，计划在2018年底发射低轨“轨

道机动运载器”。

“轨道机动运载器”采用“演进型一次性运载火箭次级有效载荷适配器”（ESPA）

作为基础架构，在此基础上新增加高适应性的推进结构、先进灵活的航电结构、模

块化的电源系统等提供推力，也可根据具体任务进行扩展升级。低轨任务“轨道机

动运载器”可共计产生340m/s速度增量，有效载荷运载能力为1500kg。未来深

空任务“轨道机动运载器”将采用结构更大、更坚固的ESPA环，并采用肼和四氧

化二氮双组元推进系统，可共计产生1690m/s速度增量，有效载荷运载能力为