ОС для ремонта спутников - целесообразна ли?

[ДмитрийК]

Бред это все сивой кобылы. Я могу понять что подобные мысли появлялись раньше, когда спутники так долго не жили. А сейчас они морально стареют быстрее чем физически. Чем замороачиваться с запуском ремонтника и доставкой к нему запчастей, значительно проще взять все эти запчасти, свинтить вместе и запустить в виде еще одного спутника Получить в результате резерв пропускной способности, а пока он не востребован - в аренду сдать. Как все и делают. Про пилотируемую ОС для ремонта я вообще молчу.

[Зомби. Просто Зомби]

Тоже верно
Пока "мощностей" хватает
Хотя в перспективе - может быть и будет иметь смысл, и тогда уж - посещаемая ОС
По-простому, так сказать, без затей :wink:  :mrgreen:

[frost_ii]

ИМХО самый разумнвй способ ремонта спутников - это телеуправляемый робот...

Даже янки, даже для Хаббла - отказались от этой идеи
К тому же - "запчасть" полюбому везти
Не преувеличиваете ли вы возможности роботов, даже "будущих"?

Нет, оснастка для ремонта может включать какие-нибудь "манипуляторы", но лучше, как раз, "гермообъем" на специальнозаточенной "посещаемой" станции
Чтоб все было, включая СЖО и санузел :mrgreen:

По-моему :roll:
Чего уж там, если городить огород, то чтоб удобно

Не, возможности не преувеличиваю. Я говорил про ТЕЛЕУПАРВЛЕНИЕ, то есть камера, приёмник, манипулятор. И никаких наворотов. Впослне сегодняшние роботы таким образом операции на сердце делают. (точнее телеоператор - профессиональный хирург)... Конечно, это пока в порядке эксперимента... Но гайку-то открутить-закрутить..

Для хаббла. Ну так это для УНИКАЛЬНОЙ миссии, после которой робота - на свалку. Конечно, не рентабельно. А если для группировки спутников?
Аналогия - выгодно ли строить СТО ради одного автомобиля?

А ОС тут действительно лишняя... С тем же успехом управлять манипулятором можно и из ЦУПа.

[Вадим Семенов]

Как вы тогда объясняете тот факт, что амеры отказались от роботизированной миссии к Хабблу в пользу пилотируемой?

[Fakir]

Дем

А давайте разберёмся - что именно чинить надо? Т.е. нужна ли живая тушка на ГСО или достаточно телеуправляемого манипулятопа - один блок вынуть, другой на его место вставить.
Или топлива залить

Наверное, есть случаи, когда ремонт может осуществить такой робот, но есть и такие, когда необходимо присутствие человека.

frost_ii

К тому же этот робот может иметь и шесть пар рук, чего так не хватает при ремонте

А кто мешает в ангар загнать троих космонавтов-ремонтников?

ДмитрийК
 

А сейчас они морально стареют быстрее чем физически.

Морально устаревает, надо полагать, не весь спутник, а лишь отдельные агрегаты. И в этом случае, возможно, спутник вполне целесообразно проапгрейдить.

Чем замороачиваться с запуском ремонтника и доставкой к нему запчастей, значительно проще взять все эти запчасти, свинтить вместе и запустить в виде еще одного спутника

Ключевое слово - "все". Одно дело если вам нужно запустить спутник целиком, другое дело - лишь один блок, попутным грузом.

Про пилотируемую ОС для ремонта я вообще молчу.

А что не нравится-то? Никто же не говорит, что она должна быть исключительно ремонтной, ремонт спутников - одна из её задач, возможно, даже не главная.

[Вадим Семенов]

Бред это все сивой кобылы. Я могу понять что подобные мысли появлялись раньше, когда спутники так долго не жили. А сейчас они морально стареют быстрее чем физически.

Мне не известны примеры, когда спутник связи был бы списан из-за морального старения, сугубо в результате выхода из строя. Не смотря на то, что срок службы -- 15 лет. У вас есть много обратных примеров?

Чем замороачиваться с запуском ремонтника и доставкой к нему запчастей, значительно проще взять все эти запчасти, свинтить вместе и запустить в виде еще одного спутника

Из-за одной неисправной детали вы предлагаете запускать новый спутник?

Получить в результате резерв пропускной способности, а пока он не востребован - в аренду сдать. Как все и делают. Про пилотируемую ОС для ремонта я вообще молчу.

Сдать в аренду -- дело конечно хорошее, но, полагаю, резерв в этом случае перестанет быть резервом. Ведь арендатор тоже хочет получать услуги связи бесперебойно и наверняка в договоре аренды какой-то срок предусматривается. А если во время этого срока что-то сломалось, то получается резерва уже нет. Так что для аренды нужны дополнительные мощности.

[Fakir]

Вадим Семенов

Время буксировки туда-обратно может занять порядка года. И все это время клиенты не получают сервиса от спутника.

Может. Но это зависит от массы спутника, его орбиты, и мощности буксира. Если время критично - можно соорудить буксир не с ЭРД, а с ЯРД. УИ будет хуже, но время доставки будет мало.

Конечно, для ремонта геостационарных спутников желательно иметь станцию на ГСО.

Пилотируемая ОС на ГСО - это, пожалуй, перебор. Боюсь, что это окажется слишком сложно и дорого...

Ну на худой конец на низкой экваториальной орбите, чтобы плоскость не поворачивать

Это может быть. Но тогда придется всю станцию городить с нуля. Хотя, наверное, если уж совсем припрет, можно попробовать МКС перевести на другую орбиту...

видимо будет несложно иметь на борту набор стандартных блоков для обслуживаемых платформ, а не дожидаться посылки с Земли.

А в чем проблема подождать? Транспортники все равно должны регулярно летать.

Для коммерческой эффективности ремонтной станции была бы желательна кооперация с другими спутниковладельцами для увеличения числа обслуживаемых спутников. Так для станции на ГСО неплохо бы привлечь Европу, раз уж будет Союз с Куру, а станцией ССО вполне могли бы заинтересоваться индусы и китайцы

Ну это само собой - чтобы загрузить ОС, крайне желательно, чтобы она обслуживала все спутники. Если организовывать ремонтную ОС на базе МКС - она автоматически будет международной.

[X]

Представил дверку 7 на 12 метров, в которую бочком-бочком залезает спутник!
Улыбнуло.
А через 5 лет надежность спутников и возможность дистанционного переконфигурирования/перепрограммирования будут таковы, что ни чинить ни апгрейтить их будет не надо.
При этом всегда будут нужны уникальные полеты к телескопам или к Салюту 7 с целью починяния. Раз в пять-6 лет.
это sas

[Fakir]

Старый

Радикального увеличеня стоимости и снижения характеристик естественно не будет. Ну пусть удельная стоимость спутника вырастет на 10%. Тогда если будет ремонтироваться каждый десятый спутник то это уже не окупится. Даже если ремонт будет на халяву.

Ну а разве под ремонт шаттлами спутники переделывали? Так и здесь не будут. А ремонт в ангаре ОС, повторюсь, значительно проще, чем за бортом шаттла.

Вы видели как спутник связи собирают? Как из него вынута двигательная установка и техники занимаются монтажём внутри?Также разбирать спутник прийдётся и космонавтам. Сделать каждый транспондер легкосъёмным это сразу снизить характеристики спутника.

Ну и пускай разбирают, в чем проблема-то?

К КАЖДОМУ полёту с ремонтом спутника космонавты длительное время готовятся специально. Даже к примитивному с заменой специально для этого предназначенных блоков. Полёты для ремонта Хаббла считаются высшим пилотажем ПК.

Потому что ремонт приходится проводить в открытом космосе, в скафандрах, не зная предварительно в точности характера неисправности, и все это в условиях ограниченного времени. При ремонте в ангаре Ос все на порядок проще.

А вы предлагаете столь сложные работы поручить обычному экипажу МКС?

А кто мешает подготовить пару специалистов - космонавтов-ремонтников?

Каждая из причин по отдельности уже делает ремонт экономически нецелесообразным.
Одно только изготовление спутников в ремонтопригодном виде
Одно только создание и содержание на станции "ремонтного цеха"
Одно только создание и запуск буксиров.

Никакой особой ремонтопригодности не требуем. Создание и содержание ангара и буксиров будет стоить меньше, чем один полет шаттла.

[Fakir]

Представил дверку 7 на 12 метров, в которую бочком-бочком залезает спутник! Улыбнуло.

Ну и какие проблемы? Что у "Шаттла", что у "Бурана" размеры люка грузового отсека этого же порядка.

А через 5 лет надежность спутников и возможность дистанционного переконфигурирования/перепрограммирования будут таковы, что ни чинить ни апгрейтить их будет не надо.

Хм, хм... Сомнительно все же.

[Fakir]

такие умные люди здесь собрались , а говорите такие странные вещи. Сделайте хоть какие-то оценки.
ХС до ГСО с байконурного наклонения - 4.8-4.9 км/с.

Зачем же зацикливаться именно на байконуровском наклонении?

То есть в энергетическом смысле затраты превышают ХС полета на низкую окололунную орбиту и при приближаются к ХС полета на Марс и обратно.

Спутники ССО. таскать их к мкс разумеется тоже смысла нет (ХС>6 км/c). если только вывести отдельную станцию.

Ну давайте так попробуем посмотреть: если вместо сдохшего спутника вы будете запускать новый, то с низкой орбиты (будем считать, что она примерно соответствует орбите ОС) на рабочую его поднимать придется всё равно. Значит, этот пункт программы один и тот же что при запуске нового спутника, что при ремонте. Теперь различия: в случае запуска нового спутника необходимо оплатить как его создание, так и запуск на низкую орбиту. В случае ремонта нужно оплатить спуск спутника буксиром с рабочей орбиты на орбиту ОС (т.е. фактически оплатить запуск рабочего тела к ОС), и запуск запчастей, которые, очевидно, будут составлять не более 10% массы спутника - пренебрежимо. Таким образом, в первом приближении можно считать, что ремонт на ОС целесообразен, если выведение необходимого количества рабочего тела дешевле, чем создание и запуск спутника. Конечно, это первое приближение - например, при дальнейшем уточнении в минус пойдет амортизация ангара, буксиров и т.д.,  в плюс - возможная экономия времени, которое потребовалось бы на изготовление с нуля нового спутника (а это - упущенная выгода).

Кроме того, буксиры, создаваемые для ремонтной ОС, могут пригодиться не только для ремонта, но и в случаях невыхода спутников на заданные орбиты (как недавно случилось с американским военным спутником).

Кроме того для "захвата" буксиром кувыркающегося спутника придется его оборудовать манипулятором и в телеоператорном режиме ловить.А с развернутыми СБ придется кому то здорово попотеть,что бы не доламать спутник до конца.

Пускай будет манипулятор. Да и вовсе не обязан спутник кувыркаться. В крайнем случае, можно и доломать батареи - придется тогда еще и их с Земли поднять, ничего смертельного.

[Вадим Семенов]

К вопросу об изготовлении "ремонтопригодных" спутников: когда предполагали использовать для починки шаттлы - разве это повлекло за собой радикальные изменения в конструкции спутников? Вроде бы нет. И ничего, справлялись. Значит, можно предположить, что радикальное изменение для ремонта в практически курортных условиях ОС тоже не потребуются. Стоимость ремонта по сравнению с шаттлами многократно снизится - вероятно, она будет порядка одного-двух пусков "Союза".

Да это и не удивительно. Ведь на перед запуском их разбирают-собирают, ежли в результате проверок обнаружились проблемы. Значит, они уже приспособлены для разборки человеком. Но есть вопроса: как ловить спутник, если узел захвата для манипулятора на нем не предусмотрен и что делать с солнечными батареями, которые у некоторых спутников (особенно геостационарных) в станцию могут и не влезть по габаритам.

Специально скпроектированный для обслуживания спутник может иметь и захват, и складывающиеся СБ. А для обычного спутника, с которым робототехника бессильна, может потребоваться выход в открытый космос для ловли и складывания СБ. Если же сложить СБ невозможно даже вручную, их можно отсоединить прямо в открытом космосе и выбросить, а во время ремонта внутри станции  навесить новые СБ (в сложенном состоянии), а заодно и узел захвата на будущее. Попутно будет продлен ресурс спутника, одним из ограничителей которого является радиационная деградация солнечных батарей.

[Fakir]

Вадим Семенов

Но есть вопроса: как ловить спутник, если узел захвата для манипулятора на нем не предусмотрен

Если к вновь создаваемым спутникам добавлять только узел захвата - явно это их сильно не удорожит.

Если же сложить СБ невозможно даже вручную, их можно отсоединить прямо в открытом космосе и выбросить

Зачем же выбрасывать? Пускай поболтаются рядом со станцией, возможно, потом удастся вернуть на место. Но возможность такой сборки-разборки, конечно, зависит от конструкции узлов крепления СБ.

[ДмитрийК]

Мне не известны примеры, когда спутник связи был бы списан из-за морального старения, сугубо в результате выхода из строя. Не смотря на то, что срок службы -- 15 лет. У вас есть много обратных примеров?

А вы сравните сколько и каких транспондеров ставят сейчас и 15 лет назад. Да и технологии ушли вперед. Вот например, свеженький, полюбуйтесь на характеристики:
http://www.ipstar.com.au/en/sat_key_tech.htm
А потом прикиньте сколько старых спутников надо починить чтобы получить эквивалент одного такого нового Особо понравилось, что мощность перераспределяют динамически между 84 лучами в зависимости от того где сейчас идет дождь!

Из-за одной неисправной детали вы предлагаете запускать новый спутник?

А вы предлагаете  ради этого запускать ремонтника что значительно дороже. А потом современные спутники из-за одной детали из строя не выходят, ну отрубится один транспондер из 70, что ради этого на ГСО летель с разводным ключом? А если отрубилось все или почти все то шансов починить его на месте тоже никаких.

Сдать в аренду -- дело конечно хорошее, но, полагаю, резерв в этом случае перестанет быть резервом. Ведь арендатор тоже хочет получать услуги связи бесперебойно и наверняка в договоре аренды какой-то срок предусматривается. А если во время этого срока что-то сломалось, то получается резерва уже нет. Так что для аренды нужны дополнительные мощности.

А их достаточно имеется. Транспондеры давно уже стали ликвидным товаром на рынке, покупаются, продаются, сдаются в аренду, чего с ними только не делают.

[Вадим Семенов]

Пилотируемая ОС на ГСО - это, пожалуй, перебор. Боюсь, что это окажется слишком сложно и дорого...

Ну таскание спутников туда-сюда тоже не бесплатно. Вобщем, все зависит, сколько спутников будет чинить один экипаж. От этого и зависит, что выгоднее -- возить космонавтов к спутникам или спутники к космонавтам. К тому же на обратной дороге пилотируемый корабль будет гасить часть скорости об атмосферу, в отличие от буксира. Вполне очевидно, что в случае станции на ГСО СЖО должна быть замкнутой по воде и воздуху и достаточно надежной. Возможно, продолжительность экспедиции можно увеличить до года.

По Вейду Ариан 5 EC-B воводит на ГПО до 12 тонн. Значит на ГСО вполне может вывести Союз без орбитального отсека (благо, лететь несколько часов) но с запасом топлива, необходимым для перехода и схода на/с ГСО. Значит, если экипаж отремонтирует хотя бы два спутника, то он уже оправдает запуск замены для этих спутников, не говоря уж о многократно большей стоимости самих спутников.

Ну на худой конец на низкой экваториальной орбите, чтобы плоскость не поворачивать

Это может быть. Но тогда придется всю станцию городить с нуля. Хотя, наверное, если уж совсем припрет, можно попробовать МКС перевести на другую орбиту...

Станцию и так практически городить с нуля. Нужно запускать "ангар" с оборудованием, жилые места и СЖО для ремонтников. Если мы конечно, хотим сохранить всю остальную деятельность на МКС, а не перепрофилировать ее полностью на ремонт.

Для коммерческой эффективности ремонтной станции была бы желательна кооперация с другими спутниковладельцами для увеличения числа обслуживаемых спутников. Так для станции на ГСО неплохо бы привлечь Европу, раз уж будет Союз с Куру, а станцией ССО вполне могли бы заинтересоваться индусы и китайцы

Ну это само собой - чтобы загрузить ОС, крайне желательно, чтобы она обслуживала все спутники. Если организовывать ремонтную ОС на базе МКС - она автоматически будет международной.

Одна проблема -- очень уж орбита у МКС беспонтовая. Орбитальная станция на ССО (или хотя бы на низкой экваториальной орбите) имела бы куда большую практическую применимость для ремонта. Тот же Монитор-Э можно было бы в чувство привести. Хотя, может, на наклонение Байконура тоже запускается некоторое количество низкоорбитальных спутников, для которых наклонение не существенно. Можно начать с малого -- заняться ремонтом и обслуживанием их, пристыковав к МКС "ангар" и запустив низкоорбитальный буксир. А уж после экспериментальной отработки и когда идея ремонта укоренится в головах, можно думать о специализированной ремонтной станции сразу на "правильной" орбите.

[avmich]

По поводу этой темы у меня есть два соображения.

1. Мне кажется, Энди и Старый лукавят, говоря, что ремонтопригодные спутники будут дороже. То, что стандартный спутник летает по 15 лет без ремонта - это требование к спутнику, которое не удешевляет, а удорожает спутник. Энди говорит, что понадобится делать многоразовые механизмы, скажем, открытия антенн. Так зато не понадобится делать их такими отказоустойчивыми. Традиционно спутниковая промышленность при обсуждении цены спутников акцентирует внимание на невозможность их ремонта. Поэтому и цены на космические компоненты намного - иногда на несколько порядков - выше "обычных". Возможность ремонта позволила бы сделать спутники радикально более дешёвыми. Возможно, окажется выгодным делать два спутника взамен одного, чтобы быстро заменять отказавший, который в дальнейшем ремонтировать; взамен получаем возможность делать спутники из обычных, дешёвых компонентов, без требования безотказности.

2. Возить спутники между орбитами может оказаться слишком дорого (надо считать), вешать ОС на ГСО - свои проблемы, да и не все спутники при этом обслуживаются. ЭРД имеет проблему времени - иногда хочется починить спутник максимум за неделю, ЭРД может не успеть. В свете этого вспоминается древняя :) идея спутники не столько чинить на станции, сколько собирать. Наиболее жёсткие условия за весь срок работы спутник - это, зачастую, его вывод на РН - тряска, перегрузки... ещё и под обтекатель надо уместиться. Если же мы собираем спутник на ОС, в невесомости - он может быть гораздо более невесомым, чем если нам надо собрать его на Земле, потом отправить в космос, при этом уместить под обтекателем... Собрал воздушную стрекозу огромных размеров, минимальной прочности, и ЭРД её за полгода дотянут до места службы. Конечно, надо считать, будет ли дешевле. А то ведь это целая индустрия сборки на орбите. С другой стороны, есть ещё косвенная выгода - все перевозки идут через ОС, стандартизация...

[Вадим Семенов]

Вадим Семенов

Но есть вопроса: как ловить спутник, если узел захвата для манипулятора на нем не предусмотрен

Если к вновь создаваемым спутникам добавлять только узел захвата - явно это их сильно не удорожит.

Я тоже так думаю. Но речь шла о ранее запущенных спутниках.

Если же сложить СБ невозможно даже вручную, их можно отсоединить прямо в открытом космосе и выбросить

Зачем же выбрасывать? Пускай поболтаются рядом со станцией, возможно, потом удастся вернуть на место. Но возможность такой сборки-разборки, конечно, зависит от конструкции узлов крепления СБ.

А что, тоже идея, укрепить СБ временно на внешней поверхности ангара. Если, конечно, степень радиационной деградации не слишком велика. Иначе, возможно, целесообразнее заменить.

А возможность сборки-разборки наверняка есть. Их же отсоединяют на Земле каким-то образом при необходимости. Значит, они не приварены намертво.

[Вадим Семенов]

А вы сравните сколько и каких транспондеров ставят сейчас и 15 лет назад. Да и технологии ушли вперед. Вот например, свеженький, полюбуйтесь на характеристики:
http://www.ipstar.com.au/en/sat_key_tech.htm
А потом прикиньте сколько старых спутников надо починить чтобы получить эквивалент одного такого нового

Слишком большое число транспондеров не есть гуд. Возникают сложности с перераспределением пропускной способности между орбитальными позициями. Полспутника в другую орбитальную позицию не отправишь, где старый спутник сдох. Большое число транспордеров -- мера вынужденная, чтобы хоть как-то сократить дикую стоимость необслуживаемых спутников в пересчете на один транспондер.

Кстати, "навороченые" спутники стоят сотни миллионов, а запуск Союза 20 млн. Так что далеко не факт, что дешевле запустить новый.

Особо понравилось, что мощность перераспределяют динамически между 84 лучами в зависимости от того где сейчас идет дождь!

Одно из возможных направлений модернизации целевого оборудования у существующих спутников.

Сдать в аренду -- дело конечно хорошее, но, полагаю, резерв в этом случае перестанет быть резервом. Ведь арендатор тоже хочет получать услуги связи бесперебойно и наверняка в договоре аренды какой-то срок предусматривается. А если во время этого срока что-то сломалось, то получается резерва уже нет. Так что для аренды нужны дополнительные мощности.

А их достаточно имеется. Транспондеры давно уже стали ликвидным товаром на рынке, покупаются, продаются, сдаются в аренду, чего с ними только не делают.

Из этого не следует, что эти сданные в аренду транспондеры могут исполнять роль резерва.

[Вадим Семенов]

А потом современные спутники из-за одной детали из строя не выходят

Зависит от детали. Например СБ не раскрылась. Отнюдь не все можно многократно продублировать.

ну отрубится один транспондер из 70, что ради этого на ГСО летель с разводным ключом?

А если сдохло 30% транспондеров? Упала выходная мощность СБ? Кончился ксенон в двигателях коррекции орбиты?

[frost_ii]

По поводу этой темы у меня есть два соображения.

1. Мне кажется, Энди и Старый лукавят, говоря, что ремонтопригодные спутники будут дороже. То, что стандартный спутник летает по 15 лет без ремонта - это требование к спутнику, которое не удешевляет, а удорожает спутник. Энди говорит, что понадобится делать многоразовые механизмы, скажем, открытия антенн. Так зато не понадобится делать их такими отказоустойчивыми. Традиционно спутниковая промышленность при обсуждении цены спутников акцентирует внимание на невозможность их ремонта. Поэтому и цены на космические компоненты намного - иногда на несколько порядков - выше "обычных". Возможность ремонта позволила бы сделать спутники радикально более дешёвыми. Возможно, окажется выгодным делать два спутника взамен одного, чтобы быстро заменять отказавший, который в дальнейшем ремонтировать; взамен получаем возможность делать спутники из обычных, дешёвых компонентов, без требования безотказности.

Лукавят, лукавят... Спутник обычно стараются делать "легкоразборным" - на этапе испытаний изделия может потребоваться замена блоков. Представьте - на испытаниях оказывается битый блок, а спутник - неразборный...
Есть, конечно, проблемы с гермоотсеками... Но сейчас отходят от их использования. Грубо говоря, конструкция нынешних спутников представляет собой плиту, на которую устанавливаются элементы. Или набор плит, собранных в некую конструкцию...

... Наиболее жёсткие условия за весь срок работы спутник - это, зачастую, его вывод на РН - тряска, перегрузки... ...

Наиболее жёсткие условия за весь срок работы спутника - это доставка его на ЖД - это, оказывается, хуже, чем вывод на орбиту. А вообще в рассчёты закладывается возможность крушения на ЖД или жёсткая посадка на брюхо, если спутник доставляют самолётом... И после этого он должен выжить!

И ещё - скорее всего у спутника устаревает начинка - "целевая нагрузка", составляющая в среднем ~30% от всей его массы. Остальное - так называемая "универсальная платформа", которая может работать очень и очень долго. Таким образом полная модернизация спутника может быть произведена путём замены только его целевой нагрузки...