打造未来的“太空加油站”

浩瀚宇宙中，人造卫星都会面临一项难题：当自身推进剂（燃料）耗尽，是不是注定陨落？

一颗在轨维护卫星迅速抵近需要加注推进剂的卫星，通过一条柔性机械臂自主寻找加注口，把“油”加满后驶向下一颗卫星——这是未来将发生于太空中的一幕。

前不久，由北京航天驭星科技所属苏州三垣航天科技有限公司研制的驭星三号06星，从酒泉发射场升空入轨。这颗卫星有个特别的外号——“太空加油站”。作为我国首颗配置柔性机械臂的商用试验卫星，在距离地面数百公里的高空，它完成了柔性机械臂模拟燃料加注等一系列高难度在轨操作任务，验证了大量关键技术，标志着我国商业航天在空间在轨服务领域迈出了坚实一步。

航天驭星副总裁曹梦介绍，担任“加油小卫士”角色的这颗卫星，未来瞄准的应用场景是在茫茫宇宙中，迅速定位目标卫星的精确位置，再通过严谨周密的变轨操作等，实现两颗卫星“穿针引线”般的交会对接，然后开展“加油”步骤。

这颗技术验证星最关键的部件是柔性机械臂。“我们创新设计理念，确保柔性机械臂更加轻量化、高灵活、高可靠。”三垣航天CTO（首席技术官）陈京说。

在模拟加注环节，这颗技术验证星通过3种控制模式实现，以适应不同应用场景。陈京介绍，第一种是机械臂收到任务预设指令后，自主规划运动路径；第二种需要地面操作人员根据相机画面，实时生成控制指令，远程操控机械臂完成对接动作；第三种是在视觉伺服系统的引导下，地面根据柔性机械臂末端拍摄的视觉靶标信息，规划运动路径并生成控制指令，引导机械臂完成对接动作。

专家认为，随着未来空间资产越来越多，包括卫星在内的大量航天器都会产生推进剂加注以及在轨维修的需求。“我们希望打造未来的‘太空4S店’，为太空资产提供一站式维护维修解决方案。”曹梦说。