2007年3月8日，美国“宇宙神”5型火箭携带“轨道快车”(OrbitaIExpress)先期技术验证装置从佛罗呈达州卡纳维拉尔角发射升空，开始了为期4个月的自主交汇和停靠能力验证试验。“轨道快车”系统由两颗卫星组成 一颗是作为维修卫星的波音公司“自主空间传送机器人轨道器”(Autonomous Space Transport Ro-botic Orbiter ASTRO!另一颗是鲍尔宇航公司替代下一代耐用卫星(NEXT gene ration se rviceableSatellite，NEXTSat)进行试验的客户卫星、它们被部署在492千米的圆形低地球轨道上倾角46度经过验证试验后NEXTSat和ASTRO卫星分别于7月21入日和22日脱离轨道。
　　
　　“轨道快车”计划的概况
　　
　　轨道快车项目作为空间试验计划(STP)的一部分“由美国国防部出资除了轨道快车”空间试验计划还包括STPSat-1卫星和另外3颗小卫星。
　　
　　“轨道快车”计划的目的
　　
　　“轨道快车项目的用途是验证星载机器人维护在轨卫星的技术可行性，演示验证在轨交互对接，在轨维修与器件更新等操作。按照美国航空航天局的说法，“轨道快车”计划的目的是验证卫星交汇，捕获，停靠，维修以及补充燃料等空间技术，以支持未来更广泛领域内的商用，民用和国防空间计划，“为美国未来空间能力的关键技术提供支撑在今后几十年内替代宇航员的空间操作”。

　　具体地说美国期望通过该验证项目获得新的空间操作能力，包括为卫星补充燃料使其能够进行机动 以扩大覆盖范围，改变飞临目标上空的时间并提高卫星的生存能力，延长其寿命对在轨卫星进行维修更换故障组件，更新系统部件，调整卫星结构，使卫星能够在发射后进行技术升级而不需要发射新的卫星：进行空间资源保护或部署专业卫星进行空间检查，在提高在轨卫星性能的同时减少其寿命周期费用，并为其他轨道维修任务提供技术储备。
　　
　　除了民用和商业空间活动，“轨道“快车”计划将使卫星能够支撑重要的国防任务，在空间作战领域引发新一轮革命尤其是，在轨卫星燃料补充技术将为美国卫星提供更强的机动能力为应急任务提供灵活的战术安排。比如，通过机动飞行避免空间碎片或其他物体的碰撞 改变侦察卫星的运行轨道和对地面目标的观察时间，以对抗地面的伪装活动等等。
　　
　　“轨道快车”的一对试验卫星
　　
　　“轨道快车”系统的两颗卫星由“宇宙神”5，型火箭同时发射ASTRO维修卫星安装有先进的机器人可以为客户卫星在轨更换部件、补充消耗品，NEXTSat客户卫星则替代“下一代耐用卫星”进行试验，既代理(surrogate)被维修卫星，也在试验中作为维修卫星的燃料和备件仓库；两颗卫星相伴着围绕地球旋转并多次进行停靠和分离以验证在轨燃料补充和卫星修复技术，包括更换电池和计算机，关键的技术装置是一个先进而小巧，称为先进视屏导航传染器(AVGS)的自主导航系系统，主马歇尔空间飞行中心研发

　　ASTRO维修卫星长70英寸(177.8厘米1)宽64.8英寸(164.6厘米)在轨燃料重700千克太阳能电泄板长200英寸(508厘米)，功率1560瓦卫呈的机械手重71千克，外形尺寸65、49、186厘米，臂长3米功率131瓦是一个六◆度装置星上的自主交汇与捕获传感器系统包括2苗可见光相机分别为量程200千米／视角6.5量程100千米／视角40 还有量程20千米的长波红外成像仪和量程10千米的激光测距仪各一台ASTRO卫星能够在500米范围内通过与存储的不同角度拍摄的NextSat卫星图像相比较确定其相对姿态ASTRO的机动和定位系统有16个3.6牛的进器和反作用轮(reaction wheels)

　　NEXTSal客户卫星重224千克 长99英寸(251厘米)，宽387英寸(98.3厘米)，功率500瓦该星以美国鲍尔实验室RS-300惯性卫星标准平台为基础并为在轨更换组件而重新设计了指挥控制，数据处理等星载部件和软件，包括，与ASTRO星交汇操作的辅助设备(如被动对接敏感器，反向反射器和交叉形对接机构)、十字形网络天线，分离机构、轨道更换单元、存贮舱(包括34千克燃料贮箱) 燃料输送模块 以及与ASTRO星相匹配的机械，电气接口等NEXTSat卫星具有双重功能一是代理下一代耐用卫星进行试验，二是在试验中作为在轨仓库储备燃料和备件。
　　
　　“轨道快车”的验证内容
　　
　　“轨道快”车的验证项目包括一周时间的初始校验，对接后的推进剂传送试验：ASTRo利用机械手向NEXTSat传送电池，拔插2个传感器计算机的电源插头，抓住NEXTSat卫星并将其移动到2米左右的不同位置然后与ASTRO重新对接，NEXTSat卫星被释放并自主飞行，ASTRO卫星退后，16分钟后重新停靠，最后，改变照明条件，在7千米的范围内进行7次交汇和捕获演练 所涉及的操作大体上可以分为以下几类：

　　(1)自主捕获卫星。ASTRO卫星在靠近NEXTSat卫星时利用机械手前端照相机获取的图像，自主捕获NEXTSat甚至在相对对动速度和初始偏差很大的情况下仍然能够顺利完成任务。

　　(2)自主定位及对接。ASTRO靠近NEXTSat将其捕获，用机械手进行定位，并可靠地对接。

　　(3)主视频监测，对接以后，对卫星将要进行机械操作的位置进行视频监测，监测点包括旋转机械装置、天线、接口界面，相机和太阳电池板等

　　(4)自主更换组件，标准备件包括电池，飞行计算机，科学仪器以及其他可替换的组件。在被损坏或需要更新的部件被替代后，开始实际的维修操作。

　　上述验证内容是未来卫星维修中的典型操作，必须可靠、低成本并高度自主地进行通过4个等级的维修操作验证，最终全面验证卫星的自主维修能力

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