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Towards a Standardized Grasping and Refuelling On-Orbit Servicing for GEO Spacecraft

Medina, Alberto und Tomassini, Angelo und Suatoni, Matteo und Avilés, Marcos und Solway, Nick und Coxhill, Ian und Paraskevas, Iosif S. und Rekleitis,, Georgios und Papadopoulos, Evangelos und Krenn, Rainer und Brito, André und Sabbatinelli, Beatrice und Wollenhaupt, Birk und Vidal, Christian und Aziz, Sarmad und Visentin, Gianfranco (2015) Towards a Standardized Grasping and Refuelling On-Orbit Servicing for GEO Spacecraft. 66th International Astronautical Congress, 12.-16. Okt. 2015, Jerusalem, Israel.

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2MB

Kurzfassung

Exploitation of space must benefit from the latest advances in robotics. On-orbit servicing is a clear candidate for the application of autonomous rendezvous and docking mechanisms. However, during the last three decades most of the trials took place combining extravehicular activities (EVAs) with telemanipulated robotic arms. The European Space Agency (ESA) considers that grasping and refuelling are promising near-mid-term capabilities that could be performed by servicing spacecraft. Minimal add-ons on spacecraft to enhance their serviceability may protect them for a changing future in which satellite servicing may become mainstream. ESA aims to conceive and promote standard refuelling provisions that can be installed in present and future European commercial geostationary orbit (GEO) satellite platforms and scientific spacecraft. For this purpose ESA has started the ASSIST activity addressing the analysis, design and validation of internal provisions (such as modifications to fuel, gas, electrical and data architecture to allow servicing) and external provisions (such as integrated berthing fixtures with peripheral electrical, gas, liquid connectors, leak check systems and corresponding optical and radio markers for cooperative rendezvous and docking). This refuelling approach is being agreed with European industry (OHB, Thales Alenia Space) and expected to be consolidated with European commercial operators as a first step to become an international standard; this approach is also being considered for on-orbit servicing spacecraft, such as the SpaceTug, by Airbus DS. This paper describes in detail the operational means, structure, geometry and accommodation of the system. Internal and external provisions will be designed with the minimum possible impact on the current architecture of GEO satellites without introducing additional risks in the development and commissioning of the satellite. Endeffector and berthing fixtures are being designed in the range of few kilos and linear dimensions around 15cm. A central mechanical part is expected to perform first a soft docking followed by a motorized retraction ending during a hard docking phase using aligning pins. Mating and de-mating will be exhaustively analysed to ensure robustness of operations. Leakage-free valves would allow for the transfer of fuel to the serviced spacecraft. The validation of the ASSIST system through dedicated environmental tests in a vacuum chamber together with dynamic testing using an air-bearing table will allow for the demonstration of concept feasibility and its suitability for becoming a standard of the on-orbit space industry.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/99929/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Towards a Standardized Grasping and Refuelling On-Orbit Servicing for GEO Spacecraft
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Medina, AlbertoGMVNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tomassini, AngeloGMVNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Suatoni, MatteoGMVNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Avilés, MarcosGMVNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Solway, NickMOOGNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Coxhill, IanMoogNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Paraskevas, Iosif S.NTUANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rekleitis,, GeorgiosNTUANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Papadopoulos, EvangelosNTUANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krenn, RainerRainer.Krenn (at) DLR.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brito, AndréOHBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sabbatinelli, BeatriceOHBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wollenhaupt, BirkOHBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vidal, ChristianTAS-FNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Aziz, SarmadESANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Visentin, GianfrancoESANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:On-Orbit Servicing; Satellite Refuelling; Standardization
Veranstaltungstitel:66th International Astronautical Congress
Veranstaltungsort:Jerusalem, Israel
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:12.-16. Okt. 2015
Veranstalter :International Astronautical Federation
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt OOS-E2E (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik > Raumfahrt-Systemdynamik
Hinterlegt von: Krenn, Rainer
Hinterlegt am:30 Mai 2016 16:29
Letzte Änderung:16 Jul 2019 16:44

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