תדלוק לווינים בחלל היא מכפיל כוח משמעותי שעד היום לא עבר לשלב הישים. למרות מספר כשלונות בעבר, חיל החלל האמריקני משקיע בהווה במספר פרויקטים אזרחיים בכדי לפתח מהר ככל הניתן את היכולת הזו. האם לא ירחק היום שנראה תחנות דלק בחלל, ולוויני תידלוק? כנראה שלא.
באפריל 2007 DARPA, מנהלת המחקר והפיתוח של הצבא האמריקני השיגה פריצת דרך משמעותית בתעשיית החלל. במשימה מורכבת שתוכננה במשך שנים, התחבר רכב חלל ללווין תצפית שנע בשכבת החלל הנמוכה (ORBIT) ובעזרת זרועות רובוטיות הצליח לתדלק אותו. בהמשך החליף רכב החלל את מחשב הבקרה של הלווין וסוללות שסיימו את חייהן. הניסוי הזה תחת השם Orbital Express, יצא לדרך בכדי לבחון את האפשרות להאריך ככל הניתן את חייהם של לווייני התצפית האמריקניים ובכך גם לאפשר להם גמישות טכנולוגית ומבצעית גדולה יותר.
“רצינו והצלחנו להוכיח בניסוי את היכולת האוטונומית לבצע משימות תחזוקה בחלל”, סיפר לאחרונה פרד קנדי, מי שעמד אז בראש הפרויקט מטעם DARPA. “התפיסה שלנו הייתה ללחוץ על כפתור כדי שהמערכת הזו תדע לתפקד באופן מדויק ואוטונומי, וזה אכן קרה”. אלא שארבעה חודשים אחרי הניסוי המוצלח של DARPA התכנית כולה בוטלה. הסיבה הייתה ביטול פרויקט פריסת לוויני מכ”מ אמריקניים שהתחזוקה שלהם הייתה אמורה להיעשות על ידי רכבי החלל של Orbital Express.
בתחילת השנה ביטלה NASA פרויקט נוסף של תידלוק לווינים בשם OSAM-1. הסיבה לביטול הלא מפתיע, עיכוב משמעותי בפיתוח וחריגה תקציבית משמעותית. על הפרויקט הזה הייתה אחראית חברת MAXAR שאמורה הייתה לבנות לווין תידלוק שיאריך את חיי לווין התצפית Landsat-7 Earth, כחלק מהוכחת היתכנות מבצעית. ב NASA העריכו כבר לפני שנה ש MAXAR לא תעמוד בלוחות הזמנים ומיוחד לא בדרישות הטכניות הגבוהות, אבל החליטו לתת לה הזדמנות נוספת, עד סגירתו ברבעון הראשון של 2024.
אלא שלמרות הכשלונות , פיתוח יכולת תדלוק ותחזוקת לווינים ממשיכה להעסיק מאד את התעשייה, מאחר ומדובר בפוטנציאל להאריך משמעותית את חיי הלווינים שבשימוש, ובנוסף זה אמור להקל על הצפיפות ההולכת והגוברת בעיקר בשכבת החלל התחתונה, על ידי כך שפחות לווינים חדשים ישוגרו לחלל.
חיל החלל האמריקני חידש שנים האחרונות את המאמצים לפתח את יכולת התדלוק. במרץ 2023 הכריז חיל החלל כי הוא בונה את לווייני התצפית העתידיים שלו עם פיות תידלוק ויכולת תחזוק מרחוק, כדי להאריך את “חייהם” בחלל ככל הניתן. חברת Astroscale Holdings Inc האמריקנית הודיעה בסוף חודש יולי האחרון כי היא קיבלה תוספת תקציב מחיל החלל האמריקאי לפיתוח לווין תידלוק חדש. הלווין – APS-R, Astroscale Prototype Servicer for Refueling, אמור לעבוד כמיכלית של דלק סילוני – hydrazine. התכנית היא להציב בחלל לווין עם קיבולת דלק גדולה שישמש כתחנת דלק לכל דבר.
ה APS-R אמור להיות המיכלית הניידת שתעביר את הדלק מתחנת התידלוק בחלל ללווינים עצמם, ובכך לחסוך להם דלק ושעות עבודה יקרות. את תחנות הדלק מפתחת חברת הסטארט אפ, Orbit Fab. שתי משקיעות בולטות בחברה הן Northrop Grumman ו Lockheed Martin Ventures. בתחילת חודש יולי האחרון הודיעה Orbit Fab כי היא סיימה את שלב הניסויים על הקרקע של ה GRIP זרוע התידלוק, Grapple, Reposition, and Interface Payload. בניסוי שנערך במעבדת הניסויים של חיל האוויר האמריקאי קירטלנד באלבורקקי, הצליחה הזרוע להתחבר למדמה לווין בעל פיית תדלוק ייעודית.
במקביל לפרויקט של Orbit Fab וההשקעה בה, Northrop Grumman מפתחת לווין תידלוק משלה, גם הוא בשיתוף חיל החלל האמריקני. “החלל הפך לזירת לחימה ואנחנו חייבים שם כמה שיותר יכולות וגמישות מבצעית”, אומר קולונל ג’וזף רוט שעומד בראש מחלקת המחקר והפיתוח של חיל החלל האמריקאי בראיון לאתר SPACE NEWS. “לכן אנחנו משקיעים בכמה חברות ופתרונות במקביל, בכדי להביא את היכולת הזו לבחינה בחלל כמה שיותר מהר”. מבחינת Orbit Fab השלב הבא בפרויקט הוא ניסוי בחלל שמתוכנן ל 2025. בניסוי שנקרא Tetra 5, ישוגרו במקביל שלושה כלי רכב חללים מתדלקים שאמורים לתדלק שלושה לווינים שונים.
“אנחנו מתכוונים לשלוח את מערכת ה GRIP עם המחברים הייעודיים שלה לחברות שמייצרות לווינים כדי שאלה ישלבו אותם במוצרים שלהם”, אומר דניאל פאבר מנכ”ל Orbit Fab.
בנוסף לזרוע התידלוק פיתחה Orbit Fab גם מערכת מחברים ייעודית שמתאימה לזרוע התדלוק שלה. המערכת בשם RAFTI, אמורה להיות מעין קיט אחיד שיורכב על לווינים ובכך יתאפשר למערכת ה GRIP להתחבר אליה. מחיר כל רכיב RAFTI עומד על 30,000 דולר, מה שאמור להיות אטרקטיבי מאד בהתחשב בעלויות פיתוח לווין, כל שכן כאשר מדובר ביכולת הארכת חיים בחלל. המערכת עברה בשנה האחרונה את כל הבדיקות המחמירות של NASA בכל הקשור לתיפקוד בטמפרטורות גבוהות ונמוכות, עמידה בזעזועים וחשיפה לקרינה ברמה גבוהה לאורך זמן. “המערכת יכולה להיות משולבת בכל לווין חדש, היא עומדת בכל הדרישות המדעיות והמקצועיות, כך שללא ספק מדובר במוצר אמין”, אמר אדם האריס, מנהל השיווק של Orbit Fab במסיבת עיתנואים של החברה באפריל האחרון . “התכנון כרגע הוא להעביר לתעשיית הלווינים וחיל החלל האמריקני 100 מערכות RAFTI בשנה הקרובה”.
תמונת שער: תחנת הדלק בחלל
איור: Fab O