Northrop’s robot space mechanic is a new way to keep satellites at work longer
Bem acima da Terra, uma nova geração de robôs projetados para manter satélites funcionando por mais tempo está substituindo sua antecessora — literalmente.
Esta semana, uma espaçonave construída e operada pela Northrop Grumman chamada Veículo de Extensão de Missão (MEV) se desconectou de um satélite de comunicações operado pela empresa australiana Optus. Por mais de um ano, a espaçonave MEV ficou acoplada à parte traseira do satélite Optus, mantendo-o no lugar certo no espaço para que ele pudesse continuar sua missão.
Agora, a espaçonave de extensão de vida útil do satélite está partindo para abrir espaço para sua substituta. Em julho, quatro novas espaçonaves da Northrop foram lançadas em órbita em um foguete Falcon 9 da SpaceX. Uma delas se chama Veículo Robótico de Missão (MRV), um satélite potente equipado com dois braços robóticos avançados desenvolvido pela DARPA, a organização de pesquisa militar dos EUA. As outras três são chamadas de Pods de Extensão de Missão, ou MEPs, satélites menores e mais simples que são essencialmente sistemas de propulsão modulares.
Essas quatro espaçonaves estão atualmente em direção a alvos a cerca de 43.000 quilômetros acima da Terra. Em 2027, o MRV usará seus braços robóticos para acoplar um dos pods MEP ao satélite Optus, o que deve mantê-lo em órbita por muitos anos.
Os satélites que fornecem comunicações ou escaneiam o planeta com vários sensores duram apenas um certo tempo. Eles normalmente falham quando ficam sem combustível para permanecer no lugar certo, e não porque seus computadores e transceptores param de funcionar. O satélite Optus foi lançado em 2009 e projetado para uma vida útil de 15 anos. Se tudo correr bem, o satélite poderá voar — e gerar receita — por mais seis anos.
Agora, custos de lançamento mais baratos e componentes espaciais de menor custo estão tornando as missões de reparo de espaçonaves uma realidade.
O objetivo é “uma mudança de paradigma onde podemos ver o espaço como sustentável, com uma arquitetura e base de infraestrutura mais resilientes, onde podemos fazer coisas como reparos de espaçonaves, extensão de vida útil ou até mesmo atualizações e manutenção de satélites”, de acordo com a diretora de logística e serviços da Northrop, Cassie Wong.
Existem dois MEVs em órbita no momento, lançados em 2019 e 2020, que forneceram 10 anos de extensão de vida útil a três clientes, incluindo duas espaçonaves diferentes da Intelsat e o satélite Optus. O MEV-1 aguardará em uma órbita de estacionamento por outro cliente, enquanto o MEV-2 está atualmente acoplado ao seu cliente da Intelsat até 2030.
O Veículo Robótico de Missão, ou MRV, representa uma evolução do modelo de negócios. As operadoras de satélites compram e possuem os MEPs, que ficam permanentemente acoplados às suas espaçonaves. Isso libera o MRV para atender mais veículos, criando uma oferta mais barata.
A oferta exige muita habilidade tecnológica. Os veículos precisam se aproximar de forma autônoma e acoplar com segurança, o que não é uma tarefa simples quando ambos estão se movendo a velocidades de milhares de quilômetros por hora. Os MEVs usam uma sonda de acoplamento para se conectar e se agarrar aos bocais dos propulsores do satélite. Enquanto isso, os MRVs precisarão acoplar cuidadosamente os MEPs usando seus braços robóticos.
Ao contrário da maioria dos satélites, o MRV foi projetado para ser reabastecido em órbita — em parte, uma prova de conceito para o tipo de capacidade que outros satélites precisarão caso esse tipo de serviço em órbita se torne a norma. No momento, o custo extra e o peso de tais adaptações impedem que os operadores de espaçonaves invistam nelas.
De fato, a tendência atual em satélites é lançar vários satélites baratos e efetivamente substituíveis em órbitas baixas, como fazem a Starlink e a LEO da Amazon. Por outro lado, as espaçonaves continuam crescendo, e há muitos satélites grandes e caros em órbita que poderiam se beneficiar da extensão de vida útil. Wong espera que o MRV assuma outras missões no futuro, adicionando novos componentes aos satélites, além de ajustar suas órbitas.
É provável que isso inclua clientes de defesa, dado o número de satélites caros que possui em órbitas altas, e o envolvimento da DARPA no desenvolvimento dos braços do MRV. De fato, a Força Espacial dos EUA já havia caracterizado uma espaçonave de serviço chinesa com braços robóticos como uma arma, já que teoricamente ela poderia agarrar e danificar um satélite rival. A Northrop diz que seus veículos estão focados em missões de serviço.
O veículo também pode ser usado em LEO, diz Wong, para estender a vida útil de ativos valiosos por lá. A startup Katalyst Space está tentando uma missão semelhante para estender a vida útil de um telescópio espacial da NASA após falhas deixarem seu veículo girando fora de controle no mês passado. A empresa tem uma solução pronta e espera concluir a missão.
