宇宙インフラサービス

宇宙インフラサービス（SIS）は、カナダの航空宇宙企業MDAが開発している宇宙船のコンセプトであり、静止軌道上の通信衛星のための小規模な宇宙燃料補給基地として運用される。^[1]

2017年6月、SSL（MDAのカリフォルニア州パロアルト会社）は、ルクセンブルクに拠点を置く衛星所有者/オペレーターSES SAを最初の商業顧客として発表しました。

MaxarはSSLを買収したが、2019年にSSLはSSPプロジェクトを放棄した。^[2]

MDA 社は2010 年初頭、小規模な静止軌道燃料補給プロジェクトが開発中であると発表した。設計のポイントは、衛星サービスの実証として、軌道上の他の宇宙船に燃料を補給する単一の宇宙船である。2010 年の発表では、MDA 社がすでに「最初の顧客として、老朽化し​​た通信宇宙船を燃料補給作業に提供することに同意した、身元不明の衛星艦隊運用者と」オプション契約を締結していることが示された。 ^[3]検討されているミッションには、衛星燃料補給だけでなく、宇宙ゴミの軽減も含まれており、このミッションでは「死んだ衛星を墓場軌道に押し込む」能力が組み込まれていた。^[3]

初期の技術設計ポイントには、運用中の通信衛星まで移動し、目標衛星のアポジキックモーターにドッキングし、目標宇宙船の熱保護ブランケットの一部を取り外し、燃料圧力ラインに接続して推進剤を供給する燃料貯蔵車両が含まれていました。2010年には、「ドッキング操作により、通信衛星は約20分間使用できなくなります」と推定されました。^[3]

2010年3月時点でのこのサービスの潜在的なビジネスモデルは^{[アップデート]}、「顧客に衛星に燃料を追加したキログラム当たりの支払いを求め、キログラム当たりの価格は宇宙船の運用寿命の延長によって運営者が期待できる追加収益の関数となる」というものである。^[3]

2011年3月、MDAはインテルサットが最初の打ち上げパートナーとなり、SISロケットは早ければ2015年に打ち上げが可能になる予定であり、インテルサットは軌道上サービスがインテルサットの衛星群の一部に提供されるまでの期間に最大2億8000万ドルを提供する予定であると発表した。^[4]

2011年11月現在、MDAは、米国政府の民間および防衛機関であるNASAとDARPA^{[アップデート]}による計画中の衛星整備ミッションの範囲と詳細に関する重要な決定を待つ間、衛星整備ミッションを一時停止している。MDAは、「NASA​​とDARPAの入札要求を見て、その内容を確認し、[MDA]がカナダ企業として、または米国企業として入札できるかどうかを確認したい」と考えている。^[5] MDAの最高経営責任者であるダニエル・E・フリードマンは、「私たちはただ先に進むことはできません。誰もが政府は競争相手ではないと言っていますが、確かに文字通り競争相手ではありません。しかし、私たちのビジネスは政府からビジネスを獲得し、そのデュアルユース技術を商業市場に持ち込むことです」と述べた。^[5]

2012年2月、MDAは「衛星の整備や軌道上でのその他の作業を行うための宇宙船の作業を棚上げするかどうかを決定する前に、米国防高等研究計画局（DARPA）への契約入札の決定を待っている」と述べた。^[6]

2012 年 6 月のThe Space Reviewの記事では、衛星サービスに対するいくつかのアプローチが議論され、比較されました。MDA の宇宙インフラ サービス コンセプトは、競合するViviSat (Mission Extension Vehicle) よりもいくぶん複雑であると報告されており、NASA が 2011 年から 2013 年にかけての第 29 次から第 32 次長期滞在期間中に国際宇宙ステーション(ISS)で飛行するRobotic Refueling Missionと呼ばれるテスト プラットフォームで実験的に調査しているコンセプトに似ていると考えられています。MDA のアプローチは、「マニピュレーターを使用して宇宙船に燃料を補給または修理する」というものです。MDA が 2011 年 3 月に SIS を最初に発表したときは、Intelsat 19の場合のように動かなくなった [ソーラー] アレイを展開したり、デブリをつかんだりするために SIS を使用することが想定されていました。ロボットによる衛星への直接燃料補給は簡単ではありませんが、完全に実行可能です」。^[1]

それに比べて、DARPAのプロジェクト・フェニックス・プログラムは、さらに複雑なミッションコンセプトを持っている。「軌道上にある退役した衛星から貴重な部品を協力して回収し、再利用する。DARPAは、機能停止した衛星から太陽電池アレイ、アンテナ、またはその他の部品を取り外し、それを新しく建造された宇宙船か修理が必要な宇宙船に輸送できるサービス宇宙船を構想している。フェニックスは、本質的には、静止軌道の墓場軌道に放置された、退役した非協力的で非制御の衛星に行き、それらの衛星または衛星部品から機能を復活させることができるかどうかを確認することを目的としている」^[1]

2016年3月、「静止衛星のロボットサービス」（RSGS）は、DARPAのフェニックスプロジェクトの新しい名前になりました。2017年2月、DARPAはMDAのカリフォルニア州パロアルトにある会社であるSSLをRSGSプログラムの商業パートナーに選びました。^[7] 2017年6月、SSLはスペースインフラストラクチャサービスLLC（SIS）の設立、SSLとのSISの最初のロボットサービス車両の製造契約、および最初の商業顧客であるルクセンブルクを拠点とする衛星所有者/オペレーターSES SAを発表しました^[8]

SSL（Maxarとして）は2019年1月にDARPAプロジェクトを放棄した。^[2]

2011年3月時点で^{[アップデート]}、MDAは最初の実証プロジェクトの最初の主要顧客を確保していた。インテルサットは、 MDA宇宙船が静止軌道に運ぶ2,000kg（4,400ポンド）の燃料ペイロードの半分を購入する予備契約を締結した。このような購入により、各通信衛星に200kgの燃料が供給されると仮定すると、最大5基のインテルサット衛星の耐用年数が2年から4年ほど延びると予測された。^[9]

SISは、現在静止軌道上にある衛星に搭載されている約40種類の燃料供給システムのほとんどを開けるために設計されたツールキットを搭載することが想定されていました。^[10]

実証ミッションにおける最初の衛星の整備計画は以下の通りであった。^[10]

• 「インテルサットは退役間近の衛星のうち1つを選択し、赤道上空36,000キロメートルの静止軌道の約200～300キロメートル上空の標準墓場軌道に移動させる予定だ」
• MDA は「SIS サービス機を打ち上げ、インテルサットの衛星とランデブーしてドッキングし、衛星のアポジブースト モーターの周囲のリングに取り付ける」ことになっていた。
• 地上局から制御された「SISロボットアームは、アポジモーターのノズルを通して衛星の燃料キャップを探し出し、外す」ことになっていた。
• 「SIS 機は合意された量の燃料を供給した後、燃料キャップを再び閉じ、次のミッションに向かう」

SIS機は、当初機体とともに打ち上げられた燃料で静止通信衛星に燃料補給と整備を行うだけでなく、最初の積載量で2000kgの燃料を展開した後、交換用の燃料容器とランデブーするために軌道上で操縦する能力を持つように設計されており、最初の複数衛星整備ミッションが完了した後、追加の衛星へのさらなる燃料補給を可能にする。^[10]

MDAのロボットによる宇宙燃料補給に対する商業的関心は、NASAが、燃料補給用に設計されたことのない衛星ハードウェアへのロボットによる燃料補給を行う実証ミッション（フェーズ2）を完了した2013年に高まりました。2013年1月、国際宇宙ステーション（ISS）の露出施設プラットフォーム上で、ロボット作動による大規模な 推進剤移送実験がNASAロボット燃料補給ミッション（RRM）によって完了しました。 ^[11] NASAロボット燃料補給ミッションは2011年に開始されました。一連の実験には、さまざまな商用および政府衛星で使用されているものと同様の推進剤バルブ、ノズル、シールに加えて、宇宙ステーションのロボットアームの遠位端に取り付けることができる4つのプロトタイプツールが含まれていました。各ツールは、「将来の衛星整備ミッションで軌道上の宇宙船に燃料を補給するために使用できるデバイスのプロトタイプでした。RRMは、燃料補給用に設計されたことのないほとんどの既存の衛星の代表的なプラットフォームと燃料バルブを使用した、宇宙での燃料補給のデモンストレーションです。」^[11]

宇宙反応制御システム(RCS) 燃料転送の競合設計代替案が存在する。ViviSat (ミッション延長車両) は、MDA SIS と同様にキックモーターを介してターゲット衛星に接続するが、燃料転送を行わない代替アプローチの 1 つを示している。代わりに、ViviSat は「ターゲットの姿勢制御を提供するために独自のスラスタを使用する」。 ^{[12] ViviSat は、このアプローチは MDA よりもシンプルで低コストで運用でき、軌道上にある約 450 基の}静止衛星のうち、より多くの数 (90%) とドッキングできる技術的能力を備えていると考えている。^[12]

2012年9月、ドイツ 宇宙局（DLR）は、衛星の軌道上整備に必要ないくつかの技術を実証するための2機の宇宙船を建造する資金提供を受けた開発プロジェクトを発表した。これには宇宙船の燃料補給も含まれ、衛星ミッションの延長と欠陥のある衛星の管理された廃棄を可能にする。このプロジェクトは「DEOS」（ドイツ軌道整備ミッション）と名付けられ、「2機の衛星、1機は「クライアント」、もう1機は「サービス提供者」である。クライアントは、メンテナンスまたは廃棄を必要とする衛星として機能し、サービス提供者はクライアントに必要な作業を行う」。2機の宇宙船は、 550 km（340マイル）の低地球軌道に同時に打ち上げられる。2012年現在^{[アップデート]}、このミッションは「2018年に打ち上げ準備が整う」。^[13] EADS Astrium Friedrichshafenは、DEOSプロジェクトの定義フェーズの主契約者であり、契約額は約1,300万ユーロである。^{[13] [更新が必要]}

• オービタル エクスプレス— 2007 年に米国政府が後援した、軌道上での燃料補給とサブシステムの交換を当初から目的として設計された 2 機の宇宙船による宇宙衛星の整備をテストするミッション。
• 修理衛星プロトタイプ – 2本のロボットアームを備えた2018年の超小型衛星

• 軌道上燃料補給プロセスのアニメーション
• 宇宙ゴミの終焉か?、Aviation Week、2011年3月21日。
• マクドナルド・デットワイラー、ブランプトン・ロボティクス工場の「アンカー顧客」を獲得
• MDA、軌道上サービスのためのアンカーテナントとしてインテルサットと契約