De acordo com a Union of Concerned Scientists (UCS), mais de 4, 000 satélites operacionais estão atualmente em órbita ao redor da Terra. De acordo com algumas estimativas, espera-se que esse número chegue a 100, 000 até o final desta década, incluindo telecomunicações, Internet, pesquisar, navegação, e satélites de observação da Terra. Como parte da comercialização da órbita terrestre baixa (LEO) prevista neste século, a presença de tantos satélites criará novas oportunidades, bem como perigos.

A presença desses satélites exigirá uma grande quantidade de mitigação para evitar colisões, serviço e manutenção. Por exemplo, a startup Orbit Fab, sediada em San Francisco, está trabalhando para criar toda a tecnologia necessária para serviços de reabastecimento orbital para satélites. Para ajudar a atingir esse objetivo, a gigante da indústria Lockheed Martin anunciou recentemente que está investindo na tecnologia de reabastecimento "Gas Stations in Space" da Orbit Fab.

A startup com sede em São Francisco foi fundada em 2018 por Daniel Faber e Jeremy Schiel, ambos com grande experiência na indústria espacial comercial. Entre 2016 e 2019, Faber era o CEO da Deep Space Industries (DSI), uma das empresas líderes atualmente desenvolvendo capacidades de mineração de asteróides. Schiel, Enquanto isso, foi vice-presidente do Consórcio para Execução de Operações de Encontro e Manutenção (CONFERS), um consórcio dedicado a promover padrões e melhores práticas para serviços de satélite.

Como eles afirmam em seu site, a empresa foi fundada para criar "um mercado espacial próspero para produtos e serviços que apoiem tanto os negócios espaciais existentes (comunicações e observação da Terra) quanto novas indústrias, como o turismo espacial, fabricação e mineração. "Seu primeiro produto é a Interface de Transferência de Fluido Rapidly Attachable (RAFTI), uma porta de abastecimento que permitirá o reabastecimento orbital para satélites.

O sistema RAFTI foi projetado para estender a expectativa de vida das espaçonaves, dando-lhes a capacidade de realizar reabastecimento em órbita. O sistema vem em dois componentes:a válvula de serviço (SV) e a metade do acoplamento espacial (SCH). O SV serve como um sistema de enchimento / drenagem para abastecimento de solo e reabastecimento em órbita, um adaptador de encaixe primário para conectar duas espaçonaves juntas, e uma conexão de serviço secundária para facilitar as missões de serviço que usam braços robóticos.

O SCH é um mecanismo de trava de ação dupla que suporta tanto o acoplamento primário quanto o acessório secundário de duas espaçonaves. De acordo com a folha de especificações RAFTI, o sistema mede 10 x 10 x 0,5 cm (3,9 x 3,9 x 0,2 polegadas), ou 500 cm ³ (30,5 polegadas cúbicas); tem um requisito de potência de pico de 10 watts (W); e pode acomodar uma taxa de fluxo de 1 litro (0,264 galões) por minuto (com um aumento de 15 psi / m).

Ele pode operar em temperaturas de -40 a 120 graus Celsius (-40 a 248 graus Fahrenheit) e pressões de 500 a 3, 000 psi. Por último, pode lidar com muitos tipos de propelente, incluindo LOX / H2, água e álcool, azoto, hélio, xenônio e criptônio. Pode manter vazamentos internos / externos tão baixos quanto 1 x 10 ^-6 centímetros cúbicos quadrados por segundo (scc / s) - o que é tão baixo que mal pode ser medido.

Este Verão, o RAFTI SV foi qualificado para voar após ser lançado ao espaço a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9 (em 30 de junho, 2021). Como parte de um acordo com o provedor de serviços de lançamento baseado em Seattle, Spaceflight Inc., o SV voou a bordo do protótipo da nave espacial Tanker-001 Tenzing da Orbit Fab. Este vôo teve como objetivo testar os tanques, portos de abastecimento, propulsores, e sistemas de encontro e encaixe.

A espaçonave Tanker-001 Tenzing está agora em uma órbita sincronizada com o sol (SSO) e carrega combustível de peróxido de alto teste (HTP), um "propelente verde, tornando-o o primeiro depósito de combustível operacional do mundo no espaço. Anteriormente, Orbit Fab conduziu um programa de testes de quatro meses, lançando um navio-tanque protótipo para a ISS em maio de 2019. No processo, eles validaram seu sistema de alimentação de propelente e se tornaram a primeira empresa a reabastecer a ISS com água.

Mais recentemente, A Orbit Fab anunciou que havia garantido investimentos de dois gigantes aeroespaciais - Lockheed Martin e Northrop Grumman - ambos com uma longa história de fabricação de satélites para fins comerciais, navegação e aplicações militares. Chris Moran, o VP, diretor executivo e gerente geral da Lockheed Martin Ventures, disse em um comunicado recente à imprensa:"A Lockheed Martin tem um longo legado de investimento e desenvolvimento de capacidades de serviço e suas tecnologias de capacitação. Isso inclui para militares e comerciais, grandes e pequenos sistemas espaciais. Nosso objetivo é investir estrategicamente em empresas de tecnologia menores com foco em tecnologias inovadoras dentro de nossos negócios existentes, e Orbit Fab se encaixa nesse critério. Estamos ansiosos para trabalhar com a Orbit Fab e obter acesso à sua tecnologia de reabastecimento em órbita, um componente importante da logística de voos espaciais que pode ajudar nossos clientes a lidar com ameaças novas e em evolução. "

"Este investimento na Orbit Fab é um dos vários que fizemos que criaram e apoiaram tecnologias e recursos inovadores para flexibilidade em órbita, "acrescentou Paul Pelley." A capacidade de reabastecer um satélite em órbita é um componente crítico para as missões de nossos clientes, pois permite maior capacidade de manobra e pode estender a vida útil de uma missão com combustível reabastecido. "

Pelley é o diretor do programa Augmentation System Port INterface (ASPIN) no Lockheed Martin Space. ASPIN é um adaptador docking que a empresa incluirá em seu ônibus de satélite de combate LM 2100, que permitirá atualizações de hardware e instrumentos em órbita. O adaptador foi projetado para ter bastante espaço aberto para suportar interfaces de reabastecimento, como a porta RAFTI do Orbit Fab.

No início deste mês, a empresa anunciou que havia concluído os testes ambientais com o Sistema de satélite de atualização do Lockheed Martin IN-space (LINUSS), que será lançado em órbita ainda este ano. Semelhante em conceito ao ASPIN, a tecnologia LINUSS demonstrará como pequenos CubeSats podem atualizar constelações de satélites para expandir suas operações e estender sua vida útil.

Esta pesquisa é parte de um esforço maior para desenvolver a tecnologia e ferramentas necessárias para reparar, reabastecer, e atualizar satélites em órbita. Ao estender suas capacidades e vidas, menos satélites se tornarão extintos com o tempo, mitigando assim a possibilidade de colisões e detritos orbitais ao longo do tempo. Afinal, comercializar LEO significa que precisamos tomar medidas para evitar que a Síndrome de Kessler estrague tudo!