TL;DR: Es difícil y costoso reparar satélites en el espacio. Entonces, la NASA está construyendo robots semiautónomos para darles servicio en órbita. También quieren construir cosas en órbita desde cero.
Cuando se envían satélites artificiales al espacio, por lo general es una misión unidireccional. Su vida útil se define por la cantidad de combustible que llevan a bordo. La mayoría de los satélites hoy en día tienen paneles solares, pero incluso entonces, puede haber fallas en el despliegue. Hay fallos de lanzamiento de satélites bien documentados , pero en el espacio no hay estaciones de servicio. Por lo tanto, los ingenieros deben diseñar los sistemas satelitales con redundancia. Esto a su vez los hace pesados, complejos y caros. Eventualmente, una vez que termina su vida útil efectiva, la mayoría de los satélites se derriban para quemarse en la atmósfera o se estacionan en órbitas de fondo y se convierten en basura espacial .
La NASA tiene un plan para cambiar esto. Quieren llevar a cabo una misión para repostar el satélite Landsat 7 en órbita. El Landsat 7, que orbita a 700 km sobre la Tierra, es un satélite de imágenes de la Tierra que ya no existe. Puede orbitar la tierra en 99 minutos y fotografiar todo el planeta cada 16 días. Lo hizo durante 20 años antes de quedarse sin combustible. El plan es hacer que un robot se acerque al satélite y lo agarre con un brazo mecánico. Luego use su brazo robótico para cortar el aislamiento exterior, cortar dos cables, desenroscar un perno, conectar un tubo y bombear 115 kg de combustible de hidracina.
Los lectores con ojos de águila pueden notar que ya se han realizado reparaciones en el espacio. Y ellos estarían en lo correcto. La primera reparación orbital fue realizada por James van Hoften y George Nelson en 1984 para reparar el satélite Solar Maximum Mission (SMM). El Telescopio Espacial Hubble ha tenido misiones de reparación y mantenimiento en 1993, 1997, 1999, 2002 y 2009. La Estación Espacial Internacional reparó su detector de antimateria de 2 mil millones de dólares en 2020. Pero reparaciones tan importantes requieren que se envíe gente al espacio. Eso es costoso y requiere muchos recursos.
Las reparaciones robóticas, como el Orbital Express 2007 de DARPA, han utilizado máquinas hechas a la medida para acoplarse a un satélite en particular. No son sistemas de reparación y reabastecimiento de combustible de propósito general. También está el problema de la latencia en las comunicaciones. Un satélite geosíncrono orbita a 35 000 kilómetros sobre la tierra y la mayoría de los satélites no están diseñados para ser reparados en primer lugar. Por lo tanto, los sistemas de reparación deben ser semiautónomos. Estos son los problemas que la NASA quiere resolver.
Ya ha habido cierto éxito en este campo. En 2019, MEV-1, un satélite fabricado por SpaceLogistics, dio servicio a uno de sus propios satélites Intelsat 901, extendiendo su vida útil cinco años. Para 2024, el Servicio Robótico de Satélites Geosincrónicos, otro proyecto financiado por DARPA, planea usar una nave robótica para agarrar satélites obsoletos que no fueron diseñados específicamente para acoplarse, usando cámaras y un telémetro láser. También tendrá dos brazos. Un brazo se usará para acoplarse al satélite, mientras que el otro brazo se puede usar para abrir paneles solares no desplegados.
La segunda misión Landsat 7 de la NASA, prevista para 2025, es aún más ambiciosa. Su robot de mantenimiento, ensamblaje y fabricación en órbita 1 (OSAM-1) está diseñado para construir estructuras completamente nuevas en órbita. Tiene una misión hermana, el Space Infrastructure Dexterous Robot (SPIDER), diseñado para ensamblar cosas en el espacio. Al combinar fibra de carbono y textiles con técnicas similares a la impresión 3D, OSAM-1 construirá vigas compuestas livianas pero fuertes que se pueden combinar para crear componentes estructurales para usar en la reparación y el mantenimiento de objetos en órbita. Satélites más fáciles de reparar significa satélites más baratos. Y satélites más baratos significa más satélites .
Como se informa en el Índice de Objetos Lanzados al Espacio Exterior, ya hay 7.389 satélites individuales en el espacio a partir de abril de 2021. La mayoría de ellos se utilizan para comunicaciones. Hay una gran industria naciente para la reparación y el reciclaje de espacios escondidos allí. Si estos pasos fundacionales tienen éxito, se abrirán las puertas a nuevas posibilidades que hoy son inviables. Podremos construir estructuras más grandes directamente en órbita, podríamos hacer estaciones espaciales más espaciosas que promuevan los viajes espaciales, lo que a su vez promoverá la minería espacial a medida que el espacio se vuelva más habitable, lo que necesitará depósitos de almacenamiento, etc., etc.
