軌道快車(OE, Orbital Express)是一種維修衛星的太空機器人，能自主交會和對接對在軌衛星補給燃料、更換元件、升級設備的衛星。
DARPA的OE系統質量1800kg，高度大約2.5m。
軌道快車是雙星配置，能單星運行和雙星合作工作。 軌道快車能自行變軌，靈活運動，不按固定軌道運行。 軌道快車能捕獲衛星和維護衛星。
基本介紹
- 中文名：軌道快車衛星
- 外文名：OE, Orbital Express
- 發射國家：美國
- 功能：維修衛星
- 配置：雙星配置
- 質量：1800kg
簡介,組成,工作方式,技術功能,意義,
簡介
“美國空軍宇宙探測計畫一1”(STP一1，Space Test Program- 1)，主要發射一系列探測衛星，進行多項太空測試。一箭六星是STP- 1的一部分，軌道快車計畫也是STP- 1的一部分。
軌道快車計畫主要仟務是實驗修復衛星，進行各類儀器和技術的太空試驗；演示自主衛星維修技術的水平。
軌道快車計畫主要目的是延長各類衛星和太空飛行器的使用壽命。
軌道快車計畫由多種技術集成，有多套設計、實施方案。
軌道快車計畫由美國國防預先研究計畫局(DARPA)組織；美國空軍和美國國家宇航局共同實施；波音公司負責管理。
軌道快車計畫成員有美國國家宇航局(NASA) .鮑爾宇航技術公司(BallAerospace and TechnologiesCorp)、諾斯羅普·格魯門太空技術公司、加拿大MDA公司、美國德雷泊實驗室公司(Draper Laboratory Inc)和Starsys研究公司(Starsys ResearchCorp)。
美國鮑爾宇航技術公司負責把軌道快車的有效載荷和NextSat貨場太空飛行器( NextSat/CSC)平台集成的工作。
2007年3月，軌道快車進行了一次太空修復衛星和捕獲衛星試驗項目。試驗項目的軌道快車由太空運輸機器人服務艙(ASTRO)和衛星軌道艙(NextSat/CSC)兩大部分組成。衛星軌道艙的NextSat(未來星)在這次試驗中充當、模擬故障衛星的角色。
組成
軌道快車主要由太空運輸機器人服務艙( ASTRO)、衛星軌道艙(CSC)和在二顆衛星間交換燃料和軌道替換單元(ORU)，包含一塊備用電池組成。
太空運輸機器人服務艙(ASTRO)衛星
是用於向衛星運輸燃料、裝置各類操縱器，以及在軌修復太空飛行器的的服務艙。
（1）機器人系統
機器人系統(SPDM， SpcclalPurpose Dcxtcrous Manipulator)，是ASTRO的重要部分。SPDM的機械手臂可仟意旋轉把握，以便抓住物件。SPDM的兩個手臂是一樣的，有七個關節。SPDM的機械手會根據不同情況使用各種工具，為故障衛星替換部件。常用的特別的工具儲存在右側，
(2)ASTRO服務艙的作業系統
ASTRO服務艙質量約700kg，長度1.64m。它的服務功能是：
①維修、燃料輸送
②與需維護衛星連線
③加燃料、零部件替換
④衛星的系統檢驗
(3)ASTRO主要參數：
項目參數
國家 美國
技術 太空修護技術
組織 DARPA
承包商 波音公司
質量 700kg
軌道 450Km*450Km 38‘’
軌道艙(CSC， Commoditiesspacecraft)衛星
又稱為維修/後勤衛星(the serviceable/commoditiessatollite )，是存儲燃料、替補或升級的太空飛行器零件的、充當軌道倉庫的軌道艙。在2007年3月的實驗中，CSC還充當了需維護“客戶”太空飛行器NextSat)。
CSC太空飛行器平台的設計以鮑爾宇航公司建造的探度撞擊”的衝撞器為基礎。ASTRO由波音公司建造。
(1)CSC有效載荷：
①一個用於進行在軌補給燃料驗證的流動傳輸系統；
②一個允許與維修太空飛行器進行對接的適配器；
③一個用於衛星間通信的交聯轉發器。
有效載荷224kg。
(2)CSC的作業系統
CSC使用標準化的組件和接口，按照‘探度撞擊探測器”的Impactor組件結構，包括BCP- 2000軟體、指令和數據處理系統等。太陽帆板功率>550 (W，EOL)。太空船質量約224kg、長度1m。
CSC主要功能是運輸、儲存燃料、零部件等，執行協助維護故障衛星的任務。
(3)CSC主要參數：
項日 參數
國家 美國
技術 太空修護技術
組織 DARPA
結構 RS-300
承包商 鮑爾宇航技術公司
質量 224kg
高*寬 1×1m
軌道 450km×450km 38。
ASTRO和NextSat連線
軌道快車(OE)在工作中，ASTRO和NextSat靠一套凹凸適配器裝置連線。
NextSat是指未來星，即未來將要維護的衛星。
ASTRO和NextSat連線方案是：ASTRO在到達目的地後，和NextSat交換連線信息，漸漸靠攏；NextSat伸出凸裝置，ASTRO用凹裝置接住、鎖定。
工作方式
1、軌道快車的兩個太空飛行器在一個層疊或成雙的飛行結構上進行發射；
2、軌道快車進入太空後，ASTRO與CSC雙星相連，相互交換有關數據；
3、到達目的地後，兩星分離；
4.ASTRO捕捉需燃料或維修的故障衛星；
5.ASTRO一旦鎖定故障衛星，CSC趕上ASTRO；
6.ASTRO伸出機器人手臂，將故障衛星拉到身邊，替故障衛星補充燃料、更換電池板和其他零部件等；
7.CSC為ASTRO提供燃料、零件等；
8、維護完畢，CSC和ASTRO合而為一。
ASTRO衛星與CSC衛星對接，使用雷射感測器系統和專為NASA/軌道科學公司的自動交會技術研製的視
頻導航感測(AVGS)。
技術功能
軌道快車主要功能：
1、安全、協調、準確的操作和捕獲系統；
2、在軌工作能力，如燃料和零件運輸、自主交會、對接、修復、重新定位、檢測、安全脫離軌道和入軌裝配、以及太空飛行器在軌升級的能力。
軌道快車主要技術：
(1)自主運行系統與技術。從間距7km到1000km以上的交會能力；
(2)太空飛行器載相關導航和制導系統；
(3)機器人自動臂系統；
(4)機器人臂直接捕獲太空飛行器技術；
(5)米以下範圍內的自主位置保持技術；
(6)流體和零件運輸技術；
(7)被動、無目標交會感測器系統與技術。
意義
1、提高衛星的生存能力，延長衛星的壽命。衛星一旦燃料耗盡或發生嚴重故障，軌道快車衛星具有“自我維護與保養”和互相維護與保養”的能力，從而可以大大提升與延長在軌衛星的生存能力與壽命。
2、極大提高衛星的偵察能力。軌道快車衛星能自行變軌，靈活運動，不需固定軌道運行。
3、能偵察和反偵察；能靈活迴避對方的反衛星偵察，提升衛星的太空作戰能力。.
