JP2009532252A - 自在ドッキングアダプタを備えた２部構成のスペースクラフトサービスビークルシステム - Google Patents

Abstract

宇宙内サービススペースクラフト（１０）は、サービススペースクラフト（２２）および推進剤モジュール（２４）を含む。サービススペースクラフトは、独立した飛行操作用の航法航空電子装置（１０８）およびサービス推進剤タンク（１７０）とともにクライアントサービスシステム（１３６）を含む。推進剤モジュールはサービススペースクラフトを上段の切離し位置から動かし、サービスミッションのためにクライアントスペースクラフト（１６）の近辺でこれを解放する。推進剤モジュールは複数のミッションに対する能力を備えた推進剤タンク（１７２）を有し、ミッションの合い間にサービススペースクラフトの推進剤タンクを補充するために用いられる。サービススペースクラフトおよび推進剤モジュールのいずれかまたは両方が航法航空電子装置を有し得る。サービススペースクラフトはさらに、異なるクライアントスペースクラフト用の自在ドッキングアダプタ（７０）を有し、クライアントスペースクラフトを非連係から連係へと変換することができる。

Description

技術分野
この発明は、概してスペースクラフト、およびその宇宙内サービスに関する。より特定的には、この発明は、軌道上にある連係スペースクラフトおよび非連係スペースクラフトの、接近、ドッキング、結合およびサービス（servicing）に関する。

発明の背景
現在地球のまわりの軌道にあるスペースクラフトの多くの部分がサービスを必要としているか、近い将来に必要とする。必要なサービスとして、推進剤の再供給、太陽電池パネルの清掃、さまざまな搭載機器の交換もしくは修理、または当該技術で公知の他のサービスを含み得る。これらのスペースクラフトは、一旦軌道上に出ると他の宇宙ビークルのサービス、ドッキングまたは結合を促進するようには設計されていないという意味で、非連係システムである。

現在、非連係衛星の寿命を延ばすために、その衛星に拡張スペースクラフトをドッキングする技術が存在する。拡張スペースクラフトは特にその衛星のために設計されており、恒久的にその衛星に取付けられ、その衛星のすべての近接操作を制御するための案内、航法および制御部、ならびに結果として生じるスペースクラフトと衛星との組合せを維持するステーションを有する。拡張スペースクラフトは、上述のすべての操作を実行する際に拡張スペースクラフトによって用いられる機内推進剤を含む。そのため、拡張スペースクラフトの概念は１つの衛星に限定され、これを越える使用は制限される。拡張スペースクラフトは、スペースクラフトと衛星との組合せの姿勢および位置の制御および調整に限定される。さらに、衛星、拡張スペースクラフトおよびスペースクラフトと衛星との組合せは衛星軌道位置に残ったままであり、非連係的であることに注意される。

現在、複数の作動サービスビークルを含む母船ビークルを軌道に打ち上げるための別の技術が存在する。作動サービスモジュールの各々は、サービスモジュールとサービスモジュールに取付けられて固定された指令モジュールとを有する。サービスモジュールは、推進剤、スラスタおよび姿勢制御部を有する。指令モジュールは、サービス作業を実行するためのターゲット位置／追跡／検査センサならびにロボットアームおよび掴みを有する。作動サービスビークルは、太陽電池パネルの拡張、アンテナの再方向付けなどの複雑な作業を実行する。上述のビークルも使用において制約される。上述のビークルは、母船から離れて作動することができる時間量、スペースクラフト推進剤を交換する能力、および、修理されているスペースクラフトに、信頼できる、すなわち固定した接続を与える能力において、制約される。

前述の拡張スペースクラフトおよびサービスモジュールも、単一の衛星サービスミッションに限定される。したがって、修理される各スペースクラフトについてサービスモジュールが宇宙に打ち上げられなければならない。打ち上げごとに関連付けられる関連コスト、時間、および労力は多大である。現在軌道上にある衛星の多くの部分はスピン安定衛星である。スピンする衛星とのドッキングは技術的に問題があり得る。サービスビークルの姿勢角、速度および角速度をスピン安定衛星と位置合わせするよう正確に位置決めし、調整することは、困難である。位置合わせにおける不整合は衝突のような反作用を引起す場合がある。したがって、スピン安定衛星はそのスピンする性質のみによって非連係となる。残りの衛星は本体安定衛星（body stabilized）である。ドッキングはより容易である
が、本体安定衛星もまた非連係であり得る。

したがって、前述の制限を克服し、さまざまな非連係、連係、スピン安定型、および本体安定型の衛星に安全に確実にドッキングし、サービスするよう調整することができる、宇宙内サービス技術を実行できるスペースラフトのニーズが存在する。

発明の概要
この発明の１つの実施例は、サービススペースクラフトおよび推進剤モジュールを含む宇宙内サービスビークルシステムを与える。サービススペースクラフトは、宇宙内でのクライアントスペースクラフトのサービスのためのクライアントサービスシステムを含む。サービススペースクラフトはさらに、独立した飛行操作のための航法センサおよび航空電子装置、ならびにサービス用推進剤タンクを含む。推進剤モジュールは、上段の切離し位置（an upper stage drop off location）からクライアントスペースクラフトの隣接した位置へとサービススペースクラフトを動かす。推進剤モジュールは、複数のスペースクラフトサービスミッション用の推進剤を含む推進剤タンクを含む。サービススペースクラフトは推進剤モジュールから分離してクライアントスペースクラフトに作動可能に接近してドッキングする。

この発明の別の実施例は、サービススペースクラフトの航法制御部がサービススペースクラフトおよび推進剤モジュールの両方をサービスし、その一方で推進剤モジュールの推進制御部が推進剤モジュールおよびサービススペースクラフトの両方をサービスする、上述のものに類似の宇宙内サービスビークルシステムを与える。

この発明の別の実施例は、サービススペースクラフトの航法制御部および推進制御部がサービススペースクラフトおよび推進剤モジュールの両方をサービスする、上述のものに類似の類似の宇宙内サービスビークルシステムを与える。

この発明のさらに別の実施例も、サービススペースクラフトがクライアントスペースクラフトに結合して非連係から連係へと変換する自在ドッキングアダプタを有する、上述のものに類似の類似の宇宙内サービスビークルシステムを与える。

この発明の実施例はいくつかの利点を与える。そのような１つの利点は、複数の宇宙内ミッションの実行ができ、これを実行しつつ、最小限の数の別個の機構を用いて複数のスペースクラフトに対応しサービスする多用性および能力を有する宇宙内サービスビークルを与えることである。

さらに、この発明の実施例によって与えられる別の利点は、非連係、連係、スピン安定型、および本体安定型のサービススペースクラフトの動特性に対してそれ自体を調整することができる、宇宙内サービスビークルを与えることである。

この発明の実施例によって与えられるさらに別の利点は、クライアントスペースクラフトの操作または再構築なしに、クライアントスペースクラフトに接近、ドッキング、および結合することができる、宇宙内サービスビークルを与えることである。したがって、上述の実施例は、クライアントスペースクラフトの動特性を変えることを回避し、クライアントスペースクラフトへの妨害を最小限にし、かつクライアントスペースクラフトサービスの完了にあたって再位置あわせ手順の必要性を最小限にする。

この発明の実施例によって与えられるさらに別の利点は、サービスのために、さまざま
なクライアントスペースクラフトに対し、ソフトで衝撃のない、頑丈で信頼できる宇宙内接続を達成する能力である。

この発明はそれ自体、さらなる目的および付随する利点と一緒に、添付図面に関連して得られる以下の詳細な説明を参照することによって最も理解されるだろう。

詳細な説明
以下の図の各々で、同じ参照番号は同じ構成要素を指すよう用いられる。この発明はさまざまな宇宙内サービス用途に適用されてもよい。この発明は、当該技術に公知の他のスペースクラフトと同様に、非連係、連係、スピン安定型、および本体安定型のスペースクラフトをサービスするために用いられてもよい。この発明はまた、さまざまなサービス作業を実行するために用いられてもよい。

以下の説明では、１つの構築された実施例についてさまざまな動作パラメータおよび構成要素が記載される。これらの具体的なパラメータおよび構成要素は例として含まれており、限定を目的としない。以下の説明で、「サービス」および「サービス作業」という用語は、スペースクラフトによって実行される、別のスペースクラフト、構成要素もしくはシステムの清掃、調整、交換、修理、更新、回収、再任命、廃船、再配置、再方向付け、位置合わせのためのあらゆる作業、または当該技術に公知の別のスペースクラフトに実行する他の何らかの作業を指すことができる。いくつかの例としてのサービス作業には、スペースクラフト推進剤の再供給、太陽電池およびパネルの清掃、調整、交換および配備の助け、搭載電子機器およびソフトウェアの更新および修理、電池の配備、姿勢制御装置の配備、スペースクラフト検査、およびスペースクラフトの軌道上の再配置がある。さらに、以下の説明では、「サービスミッション」という用語は、特定のスペースクラフトに実行される１つ以上のサービス作業を指すことができる。「スペースクラフトサービスミッション」という用語は、そのスペースクラフトからのサービスビークルの分離以前にサービスビークルによって特定のスペースクラフトに対して実行される、予定された、計画されたサービス作業のグループを指す。例として、サービスビークルは複数のスペースクラフトをサービスし、それぞれのスペースクラフトサービスミッションの実行の合間に各スペースクラフトに移動することができる。

ここで図１を参照して、この発明の実施例に従った１つ以上の宇宙内サービスビークルシステム１０（１つだけが示される）を組込むマルチミッション図が示される。宇宙内システム１０は複数のスペースクラフトサービスミッションを実行することができる。宇宙内システム１０は、ロケットなどの打上げ機（示されない）を介して地球１２から低周回軌道まで、または静止軌道まで打ち上げられる。宇宙内システムは、太陽同期軌道または極軌道におけるスペースクラフトをサービスするなどの他の種類のミッションのためにも同じく利用され得る。この例において、宇宙内システム１０は静止軌道１４に示される。打上げ機は複数のステージから構成され、１つ以上のビークルを含んでもよい。たとえば、打上げ機は、宇宙内システム１０を低周回軌道から静止軌道まで移送する軌道遷移ビークルを含んでもよい。打上げ機または宇宙内システム１０自体が、宇宙内システム１０を低周回軌道から静止軌道まで移送する性能を有してもよい。宇宙内システム１０の打ち上げおよび低周回軌道から静止軌道までの遷移は、概して符号１によって表示される。

与えられる図では、衛星の形で３つのクライアントスペースクラフト１６、１８および２０が示される。宇宙内システム１０はそのサービスのために衛星の各々へと移動する。概して符号２によって表示されるように、一旦静止軌道に来ると、宇宙内システム１０は動作を開始する。概して符号３によって表示されるように、宇宙内システム１０は、クライアントスペースクラフトの準備および近接サービスのために、そのクライアント衛星１
６の近接位置２１などの第１のクライアントスペースクラフトの近接位置まで動く。宇宙内システム１０は、示されるように、クライアントスペースクラフト１６、１８および２０の楕円軌道１４または他の何らかの他の軌道に沿って進み、そのような軌道２３が示されている。

宇宙内システム１０は、サービススペースクラフト２２および推進剤モジュール２４を含む。サービススペースクラフト２２は推進剤モジュール２４から分離し、クライアントスペースクラフトへと進み、接近し、ドッキングし、結合する。これは、概して符号４によって表示される。一旦ドッキングされると、サービススペースクラフト２２は、概して符号５によって表示されるように、第１のクライアントスペースクラフトに対して指定されたスペースクラフトサービスミッションに関連付けられたサービス作業を実行する。第１のスペースクラフトサービスミッションの完了に際し、符号６によって表されるように、サービススペースクラフト２２は第１のクライアントスペースクラフトから分離し、推進剤モジュール２４に戻る。推進剤モジュール２４に結合されると、サービススペースクラフト２２は、次のスペースクラフトサービスミッションの準備をすることができる。サービススペースクラフト２２はその推進剤タンクを補充するか、または次のサービスミッションに備えて他のいくつかの作業を実行してもよい。推進剤モジュール２４に戻った後に、サービススペースクラフト２２は、推進剤モジュール２４にドッキングして結合する。次いで、宇宙内システム１０は、次にサービスされるスペースクラフト１８などのクライアントスペースクラフトに進む。これは概して符号７によって表示される。スペースクラフト１６と１８および２０の間の軌道経路２６が示される。

符号１−７によって表された前述のプロセスは例示目的にすぎない。このプロセスは変更されてもよく、その工程は同時に実行されても、用途に依存して異なる順序で実行されてもよい。円２８は、スペースクラフト１６、１８および２０のサービス中の宇宙システム１０位置を表す。

ここで図２を参照して、この発明の実施例に従った、サービススペースクラフト２２、推進剤モジュール２４および遠隔地上追跡および制御システム４０の間の通信を示すシングルミッション図が示される。宇宙内システム１０は自律的に作動しても、地上局４０を介して遠隔に制御されてもよい。信号線４２によって表されるように、宇宙内システム１０は地上局４０と通信することができる。サービススペースクラフト２２および／または推進剤モジュール２４は、地上局４０と通信するための通信電子機器を有してもよい。示される例としての実施例では、サービススペースクラフト２２は全方向性アンテナ４４を有し、推進剤モジュール２４と通信することができるが、地上局４０とは通信できない。これは通信信号線４６によって表示される。通信信号線４９によって表示されるように、推進剤モジュール２４は地上局４０と通信するための高利得アンテナ４８を有する。別の実施例では、通信信号線４２によって表示されるように、サービススペースクラフト２２は地上局４０と直接通信する。

地上局４０は、通信アンテナ５０、信号プロセッサ５２、案内および航法コントローラ５４を含んでおり、リモートコントローラ５６を含んでもよい。案内および航法コントローラ５４は、宇宙内システム１０を含む１つ以上のスペースクラフトの姿勢、ポジション、位置、軌道および動作を、モニタリング、追跡、および制御するシステムを含む。リモートコントローラ５６は、遠隔かつ手動で、宇宙内システム１０を含む１つ以上のスペースクラフトの姿勢、位置、場所、軌道および動作を調整し、変更し、または制御するためのシステムおよび制御部を与える。リモートコントローラ５６は、リモートコックピット５８、パイロット入力装置６０、手動制御部６２、検査装置６４、ディスプレイ６６、エンジン制御部６８、および当該技術に公知の他の制御部などの要素を含んでもよい。

ここで図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照して、この発明の実施例に従った宇宙内システム１０の斜視図および推進剤モジュール２４の斜視図が示される。図３Ａは外部斜視図を与える一方で、図３Ｂは内部斜視図を与える。サービススペースクラフト２２は、自在ドッキングアダプタ７０および対応するドッキングおよび結合インターフェース７２を介して推進剤モジュール２４に結合される。自在ドッキングアダプタ７０は、さまざまな異なるスペースクラフトおよびドッキングインターフェース７２に結合されるよう、調整可能かつ再構成可能である。これは、下記により極めて詳しく記載される。

サービススペースクラフト２２は、本体またはサービスユーティリィティ装置７４、およびこの実施例ではサービス装置７４の少なくとも一部を囲む太陽電池７６を含む。代替実施例は、代替太陽電池構成または他の発電手段を含むことができる。自在ドッキングアダプタ７０はサービス装置７４に結合され、そこから延在する。

好ましい実施例では、推進剤モジュール２４は、太陽電池８０および主高利得アンテナ４８が結合されてそこから延在している、本体または推進剤ユーティリィティボックス７８を含む。代替実施例は、代替太陽電池構成およびアンテナ構成を含んでもよい。ドッキングインターフェース７２は、ユーティリィティボックス７８の正面側８２に取付けられる。

自在ドッキングアダプタ７０は、複数の調整可能かつ再構成可能な外向きのスィングアーム８４および結合部材８６を有する。示されるように、結合部材８６は、ドッキングインターフェース７２のチャネル８８内に延在し、ドッキングインターフェース７２に取付けられる。推進剤は、ドッキングインターフェース７２および自在ドッキングアダプタ７０を通して、推進剤モジュール２４からサービススペースクラフト２２に移送される。推進線（示されない）はサービススペースクラフト２２と推進剤モジュール２４との間に当該技術に公知の宇宙速度の（space-rated）急速脱着装置を介して接続されてもよい。１つの実施例では、サービススペースクラフト２２は推進剤モジュール２４とドッキングされる間、電力保存モードにあり、クライアントからクライアントへと移送するための推進力と航法とを推進剤モジュールが与える。別の実施例では、サービススペースクラフト２２が宇宙内飛行体１０に航法制御を与える一方で推進剤モジュール２４が推進力を与える。さらに別の実施例では、サービススペースクラフト２２が、宇宙内飛行体１０に航法制御および推進力の両方を与える。サービススペースクラフト２２が航法制御を与え、推進剤モジュールは、もっぱら１組の推進剤タンクとして用いられてもよく、サービスモジュールがクライアントからクライアントへとそれを動かす。サービススペースクラフト２２は、推進剤モジュール２４の推進剤から推進タンクを満たしてもよい。サービススペースクラフト２２がクライアントスペースクラフトをサービスするために推進剤モジュール２４から分離するとき、推進剤モジュールは何らかの安定した回転配向に配置され、サービススペースクラフト２２が戻るまで、予測可能な態様で漂うよう残されてもよい。

ここでさらに図５Ａ−図５Ｂをも参照して、宇宙内システム１０のブロック図が示される。サービススペースクラフト２２および推進剤モジュール２４は、通信システム１００、１０２、命令およびデータ処理システム１０８、１１０、案内航法および制御システム１５１、１５３、推進システム１１６、１１８、サービススペースクラフト再供給システム１２０、１２２、クライアントサービスシステム１３６（サービススペースクラフトのみ）、電気供給システム１２４、１２６、ドッキングシステム１２８、１３０、熱制御システム１３２、１３４、および他のユーティリィティ装置／ボックス７４、７８に収容された宇宙関連システムを含むいくつかの構成要素を有し得る。上述のシステムは、センサ、カメラ、ロボットシステム、ツール、およびそれらに関連付けられたさまざまな作業を実行するためのさまざまな他のシステム、構成要素、ツールを含んでもよい。サービススペースクラフト２２のクライアントサービスシステム１３６は、推進剤センサ１４０、ロ
ボットアーム１４２、推進剤カプラ１８２およびサービスツール１４４などのいくつかの構成要素を含んでもよい。

推進剤モジュール２４の多くのシステムおよび装置は、それらが含まれても含まれなくてもよいことを示唆するために破線のボックスで示されることに注意されたい。この例は、推進剤モジュール２４がもっぱら１組の推進剤タンクとして用いられる場合である。サービススペースクラフト２２のシステムおよび装置のいずれもが破線のボックスで示されていないが、これはサービススペースクラフト２２の示されたすべてのシステムおよび装置が必要であるか、または用いられているということを示唆するわけではない。

通信システム１００および１０２の各々は、主コントローラ１０４および１０６、エンコーダ／デコーダ１０５、１０７、メモリ素子２２２、２２４、ならびに通信アンテナ、送信機／レシーバ、および当該技術に公知の他の通信設備を含み得る。通信システム１００および１０２は、互いに、地上ベースのシステムと、および／または他のスペースクラフトと通信してもよい。

主コントローラ１０４および１０６は、中央処理装置、メモリ（ＲＡＭおよび／またはＲＯＭ）、および関連する入出力バスを有するコンピュータなどのマイクロプロセッサベースであってもよい。主コントローラ１０４および１０６は特定用途向け集積回路でもよく、または当該技術で公知の他の論理素子からできていてもよい。主コントローラ１０４および１０６は、中央ビークルの主制御装置の一部であっても、または電源を有する制御回路であっても、単一の統合コントローラに組合されても、示されるようなスタンドアロンのコントローラであってもよい。

好ましい実施例では、サービススペースクラフト２２および推進剤モジュール２４上のスペースクラフトサブシステムはそれぞれ個別のエンティティである。それらは互いに通信するが、独立して作動する。サービススペースクラフト２２および／または推進剤モジュール２４の代替実施例は、他のスペースクラフトサブシステムの１つ、いくつか、またはすべての組合せといかなるサブシステムをも組合せることができる。たとえば、命令およびデータ処理システム１０８および１１０、推進システム１１６および１１８は、通信システム１００および１０２、ならびに当該技術に公知のいかなる他の命令もしくは飛行操作システムおよび装置を含んでもよい。命令およびデータ処理システム１０８および１１０、推進システム１１６および１１８は、飛行操作、航法、案内、通信などに関する、スペースクラフトに典型的に存在する装置を含んでもよい。案内航法および制御システム１５１および１５３は、天体追跡機器／太陽センサ１５０、１５２、ＩＭＵ１５４、１５６、および反作用ホイール１５８、１６０を含んでもよい。

推進システム１１６および１１８は、主スラスタ１６２、１６４、反応制御システム１１２、１１４、搭載用一元推進剤タンク１７０、１７２、ヘリウムまたは他の加圧剤タンク１７４、１７６（図４および６に示される）、および／または燃料および酸化剤タンク１７８、１８０、および当該技術に公知の他の推進剤関連のタンクを含んでもよい。加圧剤タンク１７４、１７６は、推進剤タンク１７０、１８０、１７２、１７８を加圧するために用いることができる。推進システム１１６および１１８は、サービススペースクラフト２２および／または推進剤モジュール２４による飛行のために推進剤を与える。推進システム１１６および１１８は、命令およびデータ処理システム１０８および１１０、主コントローラ１０４および１０６によって制御されるスラスタ１６２および１６４に推進剤を供給する。推進剤タンク１７０、１７２、１７８、１８０は加圧され、したがって、そこに包含されていた推進剤がバルブ（示されない）の使用を通じて移送される。

好ましい実施例では、推進剤モジュール２４上の推進剤タンク１７２および１８０は、
貯蔵タンクの役割をし、両方の装置が複数のスペースクラフトサービスミッションを実行するために十分な推進剤を包含している。推進剤タンク１７２および１８０は、サービススペースクラフト２２が複数のスペースクラフトサービスミッションを実行でき、推進剤モジュール２４が複数のスペースクラフト間を動き、および／または複数のクライアントスペースクラフトの推進剤が再供給されるように、十分な推進剤を包含している。別の実施例では、推進剤モジュール２４上には推進剤タンクの別個のセットがあり、１つのセットはクライアント推進剤を貯蔵するため、１つのセットは推進剤モジュール２４および／またはサービススペースクラフト２２が複数のクライアントスペースクラフト間を動くために使う推進剤を貯蔵するためにある。サービススペースクラフト２２上の推進剤タンク１７０および１７８は、１つ以上のスペースクラフトサービスミッションを実行するために十分な推進剤を包含している。

サービススペースクラフト再供給システム１２０および１２２、ならびにクライアントサービスシステム１３６は、推進剤モジュール２４からサービススペースクラフト２２までの、および／またはサービススペースクラフト２２からサービスされているクライアントスペースクラフトまでの、推進剤の移送を制御する主コントローラ１０４および１０６を含んでもよい。サービススペースクラフト２２および推進剤モジュール２４内の、またはその上の急速脱着装置１８４および１８６の形の推進カプラは、推進剤供給および戻りライン（示されない）を結合するために用いられる。推進剤は、推進剤モジュール２４上の推進剤ラインを通って推進剤タンクから、推進剤モジュール２４とサービススペースクラフト２２との間の自在ドッキングアダプタ７０およびドッキングインターフェース７２におけるドッキングポートを通して、および／またはサービススペースクラフト２２上の推進剤タンクへ推進剤ラインを結合するためのロボットアームを通して、サービススペースクラフト２２へと、移送されてもよい。推進剤はまた、サービススペースクラフト２２上の推進剤タンクおよび推進剤ラインから、サービスされているクライアントスペースクラフトに位置する推進剤タンクへと移送されてもよい。クライアントスペースクラフト推進剤線および結合装置、ならびにそこに取付ける技術の例は、図９および図１２、図１３に関して示され、説明される。

電気供給システム１２４および１２６は、ジェネレータ／オルタネータ１９０、１９２、バッテリ１９４、１９６、太陽電池１９８、２００、電力バス２０６、２０８、電力制御装置２２６、２２８、および、スペースクラフト電気カプラ２０２、２０４として示される、ユーティリィティ装置／ボックス７４、７８とそこにドッキングされる任意のスペースクラフトとの間のさまざまな電気接続部、ラインおよびカプラを含んでもよい。サービススペースクラフト２２の推進剤モジュール２４へのドッキングに際して、電気急速脱着装置１８７および１８５を用いて、電気供給システム１２４と電気供給システム１２６との間に電気接続が作られてもよい。電力は、電力バス２０６、２０８、および／またはバッテリ１９４、１９６の間に供給されることができる。電気供給システムは、電力の供給をモニタし、調整する主コントローラ１０４および１０６を含むか、これに接続されてもよい。

ドッキングシステム１２８および１３０はドッキングセンサ２１０および２１２を含んでもよい。ドッキングセンサ２１０および２１２は、サービススペースクラフト２２、推進剤モジュール２４およびさまざまなクライアントスペースクラフトが、特に推進剤の移送に先立って、互いに適切にドッキングされ、結合されることを確実にするために用いられてもよい。ドッキングセンサ２１０および２１２はさまざまな型およびスタイルであってもよい。ドッキングセンサ２１０および２１２は、接触センサ、赤外線センサ、抵抗性センサ、カメラ、または当該技術に公知の他の同様のセンサの形をしていてもよい。

サービススペースクラフトドッキングシステム１２８は、サービススペースクラフト２
２を推進剤モジュール２４へ、またはさまざまなクライアントスペースクラフトへドッキングするために用いられる１つ以上のドッキングアダプタ２０９および結合部材２１３を包含することができる。ドッキングアダプタ２０９は、上述され、さらに下記に説明される、自在ドッキングアダプタ７０および３００を含むことができる。結合部材２１３は、上述および後述の結合部材８６、３２０および３７０を含んでもよい。推進剤モジュールドッキングシステム１３０は、上述のチャネル８８などの結合チャネル／ロック２１５を含んでもよい。ドッキングシステム１３０はさらに上記のドッキングインターフェース７２に類似した、自在ドッキングアダプタ７０に結合するドッキングインターフェース２１７を含んでもよい。

熱制御システム１３２および１３４は、ユーティリィティ装置／ボックス７４および７８内のサブシステムハードウェアおよび推進剤システム要素の温度を制御するためのシステムを、ユーティリィティ装置／ボックス７４および７８に与える。熱制御システム１３２および１３４は、具体化されるように、通信システム１００および１０２、命令およびデータ処理システム１０８および１１０、ならびに電力供給システム１２４および１２６に結合され得るコールドプレート２１４、２１６、加熱器、サーモスタットおよびブランケット２１９、２２１を含んでもよい。コールドプレート２１４および２１６は、当該技術で典型的に存在し、利用される、熱遮断システム２１８および２２０に結合される。

クライアントサービスシステム１３６は、主コントローラ１０４および前述のシステムの他の装置、システムおよびツール、ならびに当該技術に公知の他のものを含み得る。クライアントサービスシステム１３６は、一般にクライアントスペースクラフト上でサービス作業を実行するために用いられるが、サービススペースクラフト２２または推進剤モジュール２４上でサービス作業を実行するために用いられてもよい。サービススペースクラフト再供給システム１２２は、一般にサービススペースクラフト２２への推進剤の再供給以外のサービス作業を実行するためには用いられないが、サービススペースクラフト２２または推進剤モジュール２４上でサービス作業を実行するために用いられてもよい。

ユーティリィティ装置／ボックス７４および７８、ならびにそこに包含される上述の特定されたシステムは、スペースクラフトに通常存在する他の標準バスボックスサブシステムのための付加的なハウジング（示されない）を含んでもよい。ユーティリィティ装置／ボックス７４および７８は、メモリまたはデータ記憶装置２２２、２２４、電力制御ボックスおよび機器２２６、２２８、エンコーダ／デコーダ１０５、１０７および他の飛行機器を含んでもよく、そのいくつかは、示されるように、前述のシステムの１つ以上の一部であってもよい。ユーティリィティ装置／ボックス７４および７８は、通信、発電および配電、ならびに命令およびデータ処理などの標準衛星バス機能を含む。

ここで図６、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、自在ドッキングアダプタ７０を組込むサービススペースクラフト２２の斜視図および自在ドッキングアダプタ７０の斜視図の拡大図が、この発明の実施例に従って示される。図７Ａは配備されていない自在ドッキングアダプタ７０を示し、図７Ｂは完全に配備された自在ドッキングアダプタ７０を示す。サービスビークル２２は、示されるように、自在ドッキングアダプタ７０、ロボットアーム１４２およびスラスタプローブ２４０を含む。サービススペースクラフト２２はそれがサービスするクライアントスペースクラフトよりも大きさにおいて典型的には小さく、妨害を最小限にしつつ、かつクライアントスペースクラフトに損傷をもたらすことなく、さまざまなクライアントスペースクラフトに接近するよう構成され、成形できることに注意されたい。

図６では、自在ドッキングアダプタ７０は、サービススペースクラフト２２の正面端部２４２に結合され、外向きのスイングアーム８４および結合部材８６を含む。アーム８４
は、隣接したアーム８４を結合するピン２４４およびリンク機構２４６を介して旋回する。アーム８４は支持要素２４８に支持され、それがベース２５０に結合される。結合部材８６は、各アーム８４のアーム端部２５２から軸方向に延在し、ドッキングインターフェース７２および他のスペースクラフトに結合するために用いられる。アダプタモータ２５４はベース２５０内に結合され、主コントローラ１０４によって活性化され得、アーム８４の配向を調整するために用いられる。結合部材８６が異なる配向で回転し、後退し、または配置され得るように、付加的なモータおよびリンク機構が用いられてもよい。与えられる構成は、アーム８４が均一な態様で、および複数の増分で一様に外向きに旋回することを可能にする。これは、自在ドッキングアダプタ７０が異なる構成を有する多くのクライアントスペースクラフトに結合することを可能にする。たとえば、自在ドッキングアダプタ７０は、異なるクライアントスペースクラフトの異なる大きさのランチアダプタリング（launch adapter ring）に位置合わせし、接触し、結合されるよう調整され得る。

図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、結合部材８６は、破線の円２５６で表されるように、クライアントスペースクラフトの異なる径のアダプタリングへ結合するために異なる外周位置に、径方向に外向きに旋回して示される。アーム８４および結合部材８６の構成は例示目的だけのために示される。さまざまな他の構成が利用されてもよい。結合部材８６はさまざまな型、スタイル、さまざまな構成であってもよい。示された例としての実施例では、結合部材８６の各々は、主部材２６０およびそこに取付けられた係合部材２６２を有する。たとえば、係合部材はクライアントスペースクラフトのアダプタリングを係合するために「Ｙ」字型であってもよい。結合部材８６は、パッド、取付けられた緩和材料、または、サービススペースクラフト２２とクライアントスペースクラフトとのソフトな接触を与える他の要素を有してもよい。図１０の実施例についてサンプルパッド２６４が示される。図１１に示されるように、結合部材８６は、サービススペースクラフト２２とクライアントスペースクラフトとの相互作用を緩和する、結合部材８６から延在する膨張式エアバッグ２６６（１つだけが示される）などを有してもよい。

スラスタプローブ２４０は中央軸と位置合わせされ、クライアントスペースクラフトのサービスビークル２２との接近および位置合わせに用いられる。スラスタプローブ２４０は、ベース２５０の中央２６８から延在し、クライアントスペースクラフトのスラスタと位置合わせされる。当該技術に公知の複数のスラスタプローブ設計が、クライアント衛星のスラスタコーンへの取付けのために利用され得る。たとえば、スラスタプローブ２４０の先端２７０は、クライアントスペースクラフトスラスタにおいて拡張する、拡張可能な要素２７２を有することができる。好ましい実施例では、接近プロセス中に、スピン安定スペースクラフトについて、サービスビークル２２全体が、クライアントスペースクラフトと同じ速さおよび同じ軸のまわりに回転するように、推進力または他の手段を通して回転される。ベース２５０は、プローブ２４０のそれぞれのスラスタへの挿入を可能にするために、回転するスペースクラフトに向かって突出する。ベース２５０は、アダプタモータ２５４、テレスコープ型ブームモータ２７４およびテレスコープ型ブーム２７６を介して突出し、これは図８および図１０に示される。テレスコープ型ブーム２７６は、サービスされているクライアントスペースクラフトの特定の深さに適合可能である。代替的実施例では、ベース２５０だけが、クライアントと同じ速さおよび同じ軸のまわりに回転し、アダプタモータ２５４、テレスコープ型ブームモータ２７４、テレスコープ型ブーム２７６を介して突出する。この場合、サービススペースクラフト２２の主本体７４は回転するクライアントに対して回転しない。

図１２に示されるように、ロボットアーム１４２はさまざまなサービス作業を実行するためにサービススペースクラフト２２で用いられ得る。そのような作業に対応するよう、ロボットアーム１４２の端部にツールが結合されてもよい。単一のロボットアームが示されるが、いくつのツールが組み込まれてもよい。いくつかのツールは、図５、図１２、図
１３および図１５に示される。

ここで図８を参照して、この発明の実施例に従うクライアントスペースクラフト２８０に関連するサービススペースクラフト２２の側面の斜視図が示される。示された実施例では、サービススペースクラフト２２は、クライアントスペースクラフト２８０の円筒状の太陽電池２８２内に延長するテレスコープ型回転ブーム２７６を備えて構成される。延長方向は矢印２８４によって示される。テレスコープ型ブーム２７６はテレスコープ型の部分（示されない）を有してもよく、またはねじ（示されない）を介して外向きになっても、当該技術に公知の他の何らかの技術を用いて外向きにテレスコープ型になってもよい。

ブーム２７６が延長されると、ドッキングアダプタのアーム８４は外向きに旋回し、結合部材８６は、ランチアダプタリング２８８のリム２８６と位置合わせされるように前向きの方向に延長される。スラスタプローブ２４０がスラスタ２９０に挿入され、先端２７２は、クライアントスペースクラフト２８０に相対して定位置にプローブ２４０を保持するために延長される。プローブ２４０の挿入後、結合部材８６がランチリング２８８と合わさるように前向きに突出する。

ここで図９を参照して、この発明の別の実施例に従って、クライアントスペースクラフト３０２に結合するサービススペースクラフトの自在ドッキングアダプタ３００の斜視図が示される。図面では、上述のサービススペースクラフト２２に似たサービススペースクラフトのテレスコープ型ブーム３０６の主支持円筒部分３０４が示される。テレスコープ型ブーム３０６は、図８のテレスコープ型ブーム２７６のように前方端部３０８上にベースを有していない。主支持円筒３０４は、主支持円筒３０４の円筒状側面３１２に沿って予め定められた規則的な増分で長手方向に延在する、リブ３１０の形の補強材構造を有する。リブ３１０は、部分３１６が折れ曲がってアーム３１８を形成することを可能にするヒンジまたは継手３１４を有する。結合部材８６に似た結合部材３２０が部分３１６のうち１つ以上に取付けられてもよい。結合部材３２０は、クライアントスペースクラフト３０２のランチアダプタリング３２４のリム３２２に結合されるよう用いられる。複数の部分３１６にわたって結合されると、結合部材３２０は横方向に外向きに延長されることができ、ランチアダプタリング３２４の内部表面３２６に結合し、これを押圧する。

与えられた図面では、サービススペースクラフトがクライアントスペースクラフト３０２に接近する。テレスコープ型ブーム３０６および、したがって主支持円筒３０４は、クライアントスペースクラフト３０２のスラスタに向かって延長される。図８のスラスタプローブ２４０に似たスラスタプローブ３２８が主支持円筒３０４からクライアントスペースクラフトのスラスタ３３０へと延長される。アーム３１８は、継手３１４および内部モータ（示されない）を介して外向きに延長される。次いで、結合部材３２０はリム３２２と位置合わせされて接触するようにされる。

示されたクライアントスペースクラフト３０２は、スタビライザスラスタ３４２が取付けられた推進剤移送結合アセンブリ３４０を有する。ロボットアーム３４４はサービススペースクラフトから延在して推進剤移送結合アセンブリ３４０に結合してもよい。これは、図１２−図１５の実施例に関してさらに示され、説明される。

ここで図１０を参照して、この発明の別の実施例に従う、サービススペースクラフト３５１の２重機能型サービス結合アダプタシステム３５０の側面の斜視図が示される。２重機能型アダプタシステム３５０は、第１のアダプタ３５２および第２のアダプタ３５４を含む。点線３５３は、第１のアダプタ３５２と第２のアダプタ３５４との間の切断点を示す。第１のアダプタ３５２は、第２のアダプタ３５４上の連係結合機構３６４とインターフェースする連係結合機構３６２を含む。第１のアダプタはまた、クライアント衛星に取
付けるための非連係インターフェース機構を含む。これらの機構は、結合部材３７０およびパッド２６４を含む。第２のアダプタ３５４は、テレスコープ型ブーム３５８の端部３５６に結合される。２つのスペースクラフトをともに結合するために、第１のアダプタ３５２は第２のアダプタ３５４に結合される。第１のアダプタ３５２はサービススペースクラフト３５１によってクライアントスペースクラフト３６０に送られ、クライアントスペースクラフト３６０に恒久的に取付けられて、クライアントスペースクラフト３６０を（使用可能なアダプタを欠く）非連係スペースクラフトから（使用可能なアダプタを有する）連係スペースクラフトに変換する。第２のアダプタ３５４はテレスコープ型ブーム３５８上に残り、クライアントスペースクラフト３６０のサービスの際に第１のアダプタ３５２から分離する。

１つの実施例では、第１のアダプタ３５２は、クライアントスペースクラフト３６０の基準枠に固定される連係結合機構３６２を有する。代替的実施例では、第１のアダプタ３５２は回転しない内部部分および連係結合機構３６２を有する。クライアントスペースクラフト３６０が回転すると、クライアントスペースクラフト３６０の回転を補償するために、内部部分および連係結合機構３６２は反対方向に有効に回転することができる。さらに、内部部分および連係結合機構３６２の回転は、クライアントスペースクラフトまたはサービススペースクラフトのいずれかからの命令によって微調整することができる。有効な内部部分および連係結合機構３６２の反対の等しい回転は、内部部分および連係結合機構３６２を静止させる。代替として、軸受（示されない）などが内部部分および連係結合機構３６２とクライアントスペースクラフト３６０との間に結合されてもよく、かつ／または、内部部分および連係結合機構３６２が静止したままであるように内部部分および連係結合機構３６２に重みが加えられたり平衡が保たれたりしてもよい。内部部分および連係結合機構３６２の非回転は、第１のアダプタ３５２がその後に容易に接近され、ドッキングされることを可能にする。連係結合機構３６２および３６４は、当該技術で公知の他のカプラと同様に、ドッキングカプラ、推進剤移送カプラおよび電気カプラを含んでもよい。

第１のアダプタ３５２は、示されるように、上述のようなサービススペースクラフトの自在ドッキングアダプタと共に用いられ得る結合部材の別の例を示す。この実施例では、第１のアダプタ３５２の非連係インターフェースは結合部材３７０を含む。結合部材３７０はベース３７２から横方向に外向きに延在する。結合部材３７０は、ランチアダプタリング３７８の内壁３７６に対して押圧されるパッド２６４を有する。

ここで図１１を参照して、図９の自在ドッキングアダプタ３００の一部および主支持構造３０４部分の拡大斜視図が示される。主支持構造３０４は、スロット３８０に対して滑動する補強材リブ３１０を有する。リブ３１０は横方向に外向きに延在し、継手３１４を介して折れ曲がることができる。結合部材３２０は、リブ３１０の部分３８２に取付けられるように示される。エアバッグ３８４が、主支持構造３０４、リブ３１０および／または結合部材３２０から配備されるか、またはそこに取付けられてもよい。

エアバッグ３８４は、主支持構造３０４に垂直に配備することができる。エアバッグ３８４は、ランチアダプタリング３２４および３７８などのクライアントスペースクラフト要素の内部表面に接触するまで徐々に膨張してもよい。エアバッグ３８４は、主支持構造３０４の速度／姿勢とサービスされるクライアントスペースクラフトの速度／姿勢との間の不整合の影響を減じるための緩和クッションとして役立つ。

ここで図１２および１３を参照して、拡大斜視図は、この発明の実施例に従って、クライアントスペースクラフト３９２に取付けられたり分離されたりする推進剤移送結合装置および移送サービスシステム３９０を示す。示された推進剤移送システム３９０は、その
間に結合されたモータ３９８を介して互いに旋回する複数の部分３９６を有するロボットアーム３９４を含む。ロボットアーム３９４は、ロボットアーム３９４の推進剤移送結合端部４０２に結合された、自動位置あわせアダプタ４０４を装備したツール４００を有する。自動位置あわせアダプタ４０４は「Ｕ」字型である二又部材４０４間に、クライアントスペースクラフト３９２のクライアントスペースクラフト推進剤移送結合アセンブリ４０６の幅とおよそ等しい開いた幅を有する。二又部材４０４は、クライアント推進剤移送結合アセンブリ４０６の外部ブラケット４１０の外部表面４０８の上を滑る。これにより、推進剤移送結合端部４０２はブラケット４１０から延在する対応するクライアント推進剤移送結合装置４１２のうち１つと位置合わせされ、合わさるように導かれる。もちろん、さまざまな他の推進剤移送結合構成および配置が利用されてもよい。

ここで図１４を参照して、クライアントスペースクラフト推進剤移送結合アセンブリ４２０の１つの実施例の拡大斜視図が示される。このクライアント推進剤移送結合アセンブリ４２０は、外部ブラケット４２４に結合されてそこから延在する３つの推進剤移送結合装置４２２を含む。外部ブラケット４２４は、クライアントスペースクラフト４２８から外向きに延在する支持梁４２６に結合される。推進剤ライン４３０が推進剤移送結合装置４２２に結合され、それは支持梁４２６を通してクライアントスペースクラフト内の推進剤タンク（示されない）まで延在する。安定スラスタ４３２もまた、支持梁４２６の近く、かつ推進ライン４３０に位置する。安定スラスタ４３２はさまざまな操作の間にクライアントスペースクラフトを安定させるために用いられる。

ここで図１５を参照して、この発明の実施例に従った、推進剤移送ライン補強ツール（bracing tool）４４８の拡大図が示される。推進剤ラインブブレーシングツール４４８は、「顎」状の設計を有し、ヒンジ４４６を介して第１の端部４４４に結合する１対の側面ブラケット４４２を含む。ブラケット４４２は、図１４の推進剤移送結合装置４２２のようなクライアント推進剤移送アセンブリのクライアント推進剤移送結合装置のうちの１つの側に沿って延在するように定位置に動かされ、かつ推進剤移送結合装置を掴むために内向きに回転する。単一のクライアント推進剤移動結合装置５０が示される。ブラケット４４２が内向きに回転すると、その両端は、推進剤移送結合装置４５０と外部ブラケット４０６との間に配置される。側面ブラケット４４２の各々は、半円切欠き部分４５４を備えた内部縁部４５２を有する。ブラケット４４２が集められると、半円部分４５４（１つしか示されない）は、クライアント推進剤移送結合装置を囲む円形の開口部を形成する。開口部の直径は、推進剤移送結合装置４５０の直径に締りばめを与え、それにより、ラインブレーシングツール４４８が推進剤移送プロセス中に推進剤移送結合装置４５０から押しのけられるのを防ぐ。推進剤移送中に、図１２に示されるロボットアーム推進剤移送システム３９０などのサービススペースクラフト推進剤移送システムは、高い背圧を受けるかもしれない。推進剤移送ラインブブレーシングツール４４８は、これらの背圧に耐えるのを助け、推進剤移送システムがクライアント推進剤移送アセンブリから切り離されたり取除かれたり、または分離されることを妨げる。

この発明は、さまざまなクライアントスペースクラフトの要件を満たすために専門化されたサービスビークルを与える。この発明はまた、非連係ビークルを完全な連係ビークルに変換する技術を与え、回転安定型および本体安定型スペースクラフトと互換性を有する。この発明の自在ドッキングアダプタは軽量かつ異なるスペースクラフトに対応するよう再構成可能である。この発明は１つ以上の実施例に関して記載されているが、記載された具体的な機構および技術はこの発明の原理の例証でしかなく、添付の請求項によって規定されるこの発明の精神および範囲から逸脱することなく多数の修正が記載された方法と装置に対してなされ得ることが理解される。

この発明の実施例に従った宇宙内サービスビークルシステムを組み込んだマルチミッション図である。 この発明の実施例に従った、サービススペースクラフト、推進剤モジュールおよび遠隔地上追跡および制御システム間の通信を示すシングルミッション図である。 図１の宇宙内サービスビークルシステムの外部斜視図である。 図１の宇宙内サービスビークルシステムの内部推進剤タンクを示す斜視図である。 この発明の実施例に従った推進剤モジュールの斜視図である。 図１の宇宙内サービスビークルシステムのブロック図である。 図５Ａの図に継続するブロックである。 この発明の実施例に従ったサービススペースクラフトの斜視図である。 この発明の実施例に従った、配置されない配向の調整可能なスペースクラフト結合アダプタの斜視図である。 この発明の実施例に従った、完全に配置された配向の調整可能なスペースクラフト結合アダプタの斜視図である。 この発明の実施例に従った、クライアントスペースクラフトに対してテレスコープ型かつ回転するブームを備えたサービススペースクラフトの側面斜視図である。 この発明の別の実施例に従った、クライアントスペースクラフトに結合する自在ドッキングアダプタの接近および結合図である。 この発明の別の実施例に従った、２重サービス結合アダプタシステムの側面斜視図である。 図９の自在ドッキングアダプタの一部の拡大斜視図である。 この発明の実施例に従った、推進移動結合および移動サービスシステムの拡大斜視図である。 この発明の実施例に従った、推進移動システム自動位置あわせツールの拡大図である。 クライアントスペースクラフト推進剤移動結合アセンブリの拡大斜視図である。 この発明の実施例に従った、推進移動ラインブ補強ツールの拡大図である。

Claims (16)

1. 複数のクライアントスペースクラフトサービスミッションを実行するためのサービススペースクラフトであって、
   クライアントスペースクラフトのサービスミッションにおける独立した飛行操作のための案内航法および制御システムと、
   その独立した飛行操作を可能にするためにサービス推進システムによって用いられる推進剤を保持するためのサービス推進剤タンクを含むサービス推進システムと、
   複数のクライアントスペースクラフトサービスミッションを実行するために複数の異なるクライアントスペースクラフトとドッキングするための自在ドッキングアダプタとを含む、スペースクラフト。
2. 前記自在ドッキングアダプタは複数の結合部材を含み、前記複数の結合部材は、前記自在ドッキングアダプタが種々のドッキング径のクライアントスペースクラフトのドッキングインターフェースとドッキングすることができるように、種々の直径の複数の外周位置に外向きに延長可能であり、サービススペースクラフトの中央軸のまわりに円周方向に配置される、請求項１に記載のスペースクラフト。
3. 前記自在ドッキングアダプタの前記結合部材は前記自在ドッキングアダプタの正面端部上に取付けた複数のスイングアームの両端上に与えられ、前記スイングアームは、クライアントスペースクラフトの所与の直径のドッキングインターフェースに対応する外周位置に結合部材を位置決めするために均一な態様で外向きに旋回する、請求項２に記載のスペースクラフト。
4. 前記自在ドッキングアダプタの前記結合部材は、前記自在ドッキングアダプタの円筒状の表面のまわりに円周方向に配置された長手方向に延在するリブに沿って旋回可能な複数の旋回可能アーム上に与えられ、前記旋回可能なアームは、クライアントスペースクラフトの所与の直径のドッキングインターフェースに対応する外周位置に結合部材を位置決めするために均一な態様で外向きに旋回する、請求項２に記載のスペースクラフト。
5. 前記自在ドッキングアダプタの前記結合部材は、クライアントスペースクラフトの所与の直径のランチリングアダプタを係合するために選択的に位置決めされる、請求項２に記載のスペースクラフト。
6. 前記自在ドッキングアダプタは、そのアダプタ端部を所与のクライアントスペースクラフトに相対して選択された深さの位置に位置決めするためにサービススペースクラフトから延長可能なテレスコープ型ブーム上に与えられる、請求項１に記載のスペースクラフト。
7. 前記自在ドッキングアダプタは、使用可能なドッキングインターフェースを欠く非連係クライアントスペースクラフトの表面上に固定されるためにサービススペースクラフトから延長される第１のアダプタと、ドッキングのために第１のアダプタを係合するよう適合されたサービススペースクラフトに結合された第２のアダプタとを有する、２重機能型結合アダプタシステムを伴って形成され、それによって、自在ドッキングアダプタは、非連係クライアントスペースクラフトを使用可能なドッキングインターフェースを有する連係クライアントスペースクラフトに変換するために用いられる、請求項１に記載のスペースクラフト。
8. 前記サービス推進システムは、推進剤タンクに、または推進剤タンクから、推進剤を再供給するための推進剤再供給システムを含む、請求項１に記載のスペースクラフト。
9. 前記サービススペースクラフト推進剤再供給システムは、推進剤を推進剤タンクに再供給するために別個の宇宙内推進剤モジュールの推進剤移送結合装置に接続するための推進剤移送コネクタを含む、請求項８に記載のスペースクラフト。
10. 前記サービススペースクラフト推進剤再供給システムは、推進剤タンクからクライアントスペースクラフトへと推進剤を供給するためにクライアントスペースクラフトの推進剤移送結合装置に接続するための推進剤移送コネクタを含む、請求項８に記載のスペースクラフト。
11. 前記サービススペースクラフトは、地上追跡システムではなく別個の宇宙内推進剤モジュールと通信するための通信システムを有する、請求項１に記載のスペースクラフト。
12. 前記サービススペースクラフトは、地上追跡システムと通信するための通信システムを有する、請求項１に記載のスペースクラフト。
13. 前記自在ドッキングアダプタは、スピン安定スペースクラフトに、かつ本体安定型スペースクラフトに結合するよう構成可能である、請求項１に記載のスペースクラフト。
14. 前記自在ドッキングアダプタは、
    （ｉ） 異なるクライアントスペースクラフトに結合するための調整可能なアダプタと、
    （ｉｉ）クライアントスペースクラフトとの接触を緩和するためのエアバッグと、
    （ｉｉｉ）クライアントスペースクラフトのアダプタリングを係合するための旋回可能なアームと、
    （ｉｖ）アダプタリング内で拡張し、アダプタリングに結合するための拡張可能な機構と、
    （ｖ） クライアントスペースクラフトへの延長のためのテレスコープ型ブームと、
    （ｖｉ） クライアントスペースクラフトスラスタプローブと、
    （ｖｉｉ） 非連係クライアントスペースクラフトを連係クライアントスペースクラフトに変換するための使用可能なドッキングインターフェースを欠く非連係クライアントスペースクラフトの表面上に固定するための連係ドッキング取付部と、からなるグループから選ばれる少なくとも１つをさらなる構成要素として含む、請求項１のスペースクラフト。
15. 複数のクライアントスペースクラフトサービスミッションを実行する方法であって、
    ともにドッキングされて一列になってクライアントスペースクラフト位置へと移動可能なサービススペースクラフトおよび推進剤モジュールを含む宇宙内スペースクラフトサービスシステムを与えるステップと、
    クライアントスペースクラフトサービスミッションを実行するために、クライアントスペースクラフト位置の近辺の推進剤モジュールからサービススペースクラフトを解放するステップと、
    クライアントスペースクラフトサービスミッションの後、サービススペースクラフトを推進剤モジュールと再度ドッキングするステップと、
    次のクライアントスペースクラフトサービスミッションのためにサービススペースクラフトに燃料を再度補給するステップとを含む、方法。
16. 複数のクライアントスペースクラフトサービスミッションは、
    （ｉ）複数のクライアントスペースクラフト位置の各々の間で推進剤モジュールおよびサービススペースクラフトを再度ともにドッキングして動かすステップと、
    （ｉｉ）１つを越えるクライアントスペースクラフト位置に動くことを含むクライアントスペースクラフトサービスミッションの後、サービススペースクラフトを推進剤モジュールと再度ドッキングするステップと、
    （ｉｉｉ）サービススペースクラフトおよび推進剤モジュールがともにドッキングされるときに、推進剤モジュールに推進作業および航法作業を実行させるステップと、
    （ｉｖ）サービススペースクラフトおよび推進剤モジュールがともにドッキングされるときに、サービススペースクラフトに推進作業および航法作業を実行させるステップと、
    （ｖ）サービススペースクラフトおよび推進剤モジュールがともにドッキングされるときに、遠隔の地上制御部に推進作業および航法作業を実行させるステップと、
    （ｖｉ）推進剤モジュールおよび複数の異なるクライアントスペースクラフトとドッキングするための自在ドッキングアダプタを備えたサービススペースクラフトを有するステップと、
    （ｖｉｉ）サービススペースクラフトにクライアントスペースクラフトに燃料を再補給させるステップと、からなるグループから選ばれるサービス方法論によって実行される、請求項１５に記載の方法。

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