JP2014533216A - 軌道上の宇宙機へ流体推進薬を再供給する推進薬移送システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)流体を貯蔵し、補修用宇宙機からクライアント衛星上の少なくとも一つの貯蔵タンクへ経路指定する流体貯蔵及び経路指定システムであって、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク、少なくとも一つの流体貯蔵タンク、及び付随する流体移送継手、並びに
少なくとも一つの流体貯蔵タンク、少なくとも一つの加圧ガスタンク、及び付随する流体移送継手を接続する第1及び第2の流路を含む貯蔵及び経路指定システムと、
b)流れ制御システムであって、
第1及び第2の流路を通るガス及び流体の圧力及び流量を検出及び調整し、
付随する流体移送継手がクライアント衛星上の流体移送継手に結合された後、クライアント衛星上の少なくとも一つの貯蔵タンク内の圧力を検出し、
加圧ガスを使用して、前記流体タンクから、クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ、少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力以下の圧力である前記第1の流路を介して、又は少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力より大きい圧力である前記第2の流路を介して、流体を移送するように構成された流れ制御システムと、を備えている。
a)流体を貯蔵し、前記補修用宇宙機からクライアント衛星上の少なくとも一つの貯蔵タンクへ経路指定する手段と、
b)ガス及び流体の流れを制御する手段であって、
前記第1及び第2の流路を通る前記ガス及び流体の圧力及び流量を検出及び調整し、
前記付随する流体移送継手がクライアント衛星上の流体移送継手に結合された後、クライアント衛星上の少なくとも一つの貯蔵タンク内の圧力を検出し、
加圧ガスを使用して、前記流体タンクから、クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ、
少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力以下の圧力である前記第1の流路を介して、又は
少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力より大きい圧力である前記第2の流路を介して、流体を移送するように構成されたガス及び流体の流れを制御する手段と、を備えている。
a)第1、第2、及び第3の推進薬移送サブシステムであって、各推進薬移送サブシステムが、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク及び少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクを含み、少なくとも一つの推進薬貯蔵タンク及び少なくとも一つの加圧ガスタンクが、経路指定チューブシステムを通じて相互に流体連通している、第1、第2、及び第3の推進薬移送サブシステムと、
b)相互接続チューブシステムと一体化された流れ制御システムであって、
ガス及び推進薬の圧力及び流量を検出及び調整し、
推進薬移送サブシステムがクライアント衛星に結合され、クライアント衛星推進薬タンク上の充填/排出弁が開かれた後に、クライアント衛星推進薬貯蔵タンク内の圧力を検出する流れ制御システムと、
c)各推進薬移送サブシステムの流れ制御システムにインターフェース接続された指令及び制御システムであって、クライアント衛星推進薬タンクの検出された圧力に基づいて、各推進薬移送サブシステムと付随するクライアント衛星推進薬タンクとの間で推進薬の圧力及び流量を調節するように構成された指令及び制御システムと、
d)第1、第2、及び第3の推進薬移送サブシステムとクライアント衛星上のクライアント衛星推進薬タンク及び付随する推進薬タンクとの間の推進薬移送動作の遠隔テレオペレータ制御、又はテレオペレータ制御と監視下の自律性制御の組合せ、又は完全な自律制御のために、指令及び制御システムと遠隔オペレータとの間の通信を提供するように構成された通信システムと、を備えている。
a)クライアント衛星をサービサ宇宙機に解放可能に結合するのに適した位置及び向きでサービサ宇宙機をクライアント衛星の近傍へ操縦し、クライアント衛星をサービサ宇宙機に解放可能に結合するステップと、
b)サービサ宇宙機上に取り付けられたロボットアームを配備し、多機能ツールを解放可能に把持することをロボットアームに指令し、多機能ツールを操作して、クライアント衛星上の貯蔵タンクに流体連通しているクライアント衛星上の充填/排出弁にアクセスすることをロボットアームに指令するステップと、
c)多機能ツールを引き離し、燃料補給ツールを解放可能に把持することをロボットアームに指令し、燃料補給ツールを操作して、推進薬移送システムに接続された推進薬出口ホースを解放可能に把持し、この推進薬出口ホースを充填/排出弁に嵌合させることをロボットアームに指令するステップと、
e)充填/排出弁を開き、クライアント衛星貯蔵タンク内の圧力を測定し、測定された圧力に基づいて、測定された圧力に適した調節された圧力及び流量の条件下で推進薬を投入するように、サービサ衛星上に取り付けられた流れ制御システムを構成するステップと、
f)サービサ宇宙機上の推進薬貯蔵タンクから推進薬ホースへの配管システムを通ってクライアント衛星上の貯蔵タンクへ推進薬を移送することを、推進薬移送システムの構成された流れ制御システムに指令するステップと、
g)所望の量の推進薬がクライアント衛星へ移送された後、燃料補給ツールを操作して充填/排出弁を閉じることをロボットアームに指令するステップと、
h)推進薬ホースを充填/排出弁から外して推進薬ホースを引き離すステップと、
i)ロボットアームを引き離し、サービサ宇宙機をクライアント衛星から切り離すステップと、を含んでいる。
部品及びそれらの機能のリストを、以下に示す。
1)すべてのタンクに対して、サーミスタは、温度を監視するために使用される。これらの温度センサ/サーミスタは、高圧変換器とともに、タンクが安全な状態にあることを確認するために使用される。コンピュータ制御システム(後述)にインターフェース接続されたサーミスタ及び高圧変換器はまた、相互接続されたタンク間の圧力差を計算してこれらのタンク間の流量(及び流れの方向)を予測するために使用される。
2)加圧剤タンクの場合、サーミスタは、高圧変換器とともに、P・V=m・R・Tを使用して、残っている加圧剤の量を判定するために使用される。
3)移送タンクの場合、サーミスタは、温度の関数として推進薬密度及びタンク体積を判定するために使用される。移送される推進薬質量は、(サイクル数)*(TT体積)*(推進薬密度)の式によって与えられる。
4)圧力変換器の場合、サーミスタは、温度の関数として圧力測定を補正するために使用される。
5)流量計変換器の場合、サーミスタは、温度の関数として流れ測定を補正するために使用される。サーミスタはまた、温度の関数として推進薬密度を判定するために使用される。流量計は体積流量を測定し、次いでこの体積流量に推進薬密度を掛けて、質量流量を判定する。以下で論じるコンピュータ制御システムは、すべてのセンサにインターフェース接続されており、上記の計算を行ってシステムのすべての部分を監視するように、命令でプログラムされる。
Claims (40)
- 少なくとも第1の流体移送継手を有する少なくとも一つの貯蔵タンクを含むクライアント衛星へ流体を移送するためにサービサ宇宙機上に取り付けられたシステムであって、
a)流体を貯蔵し、前記サービサ宇宙機から前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ経路指定する流体貯蔵及び経路指定システムであって、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク、少なくとも一つの流体貯蔵タンク、及び付随する流体移送継手、並びに
前記少なくとも一つの流体貯蔵タンク、前記少なくとも一つの加圧ガスタンク、及び前記付随する流体移送継手を接続する第1及び第2の流路を含む貯蔵及び経路指定システムと、
b)流れ制御システムであって、
前記第1及び第2の流路を通る前記ガス及び流体の圧力及び流量を検出及び調整し、
前記付随する流体移送継手が前記クライアント衛星上の前記流体移送継手に結合された後、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンク内の圧力を検出し、
前記加圧ガスタンクからの加圧ガスを使用して、前記流体タンクから、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ、前記少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力以下の圧力である前記第1の流路を介して、又は前記少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力より大きい圧力である前記第2の流路を介して、流体を移送するように構成された流れ制御システムと、を備えているシステム。 - 前記流れ制御システムにインターフェース接続された指令及び制御システムをさらに備え、前記指令及び制御システムが、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクの検出圧力に基づいて、前記少なくとも一つの流体貯蔵タンクと前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクとの間で流体の圧力及び流量を調節するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記サービサ宇宙機と前記クライアント衛星との間の流体移送動作の遠隔テレオペレータ制御、監視下の自律制御、又は完全な自律制御のために、前記指令及び制御システムと遠隔オペレータとの間の通信を提供するように構成された通信システムをさらに備えている、請求項2に記載のシステム。
- すべての流体移送動作のリアルタイム画像を提供するように取り付けられて構成された視覚システムをさらに備え、前記視覚システムが、テレオペレーション中に前記画像をテレオペレータへ伝送するために前記通信システムに接続されている、請求項3に記載のシステム。
- すべての流体移送動作のリアルタイム画像を提供するように取り付けられて構成された視覚システムをさらに備え、前記視覚システムが、前記画像を伝送するために前記通信システムに接続され、且つ自律制御システム内で使用されるように構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも第1の流体移送継手が、少なくとも一つの充填/排出弁を含み、且つ前記少なくとも一つの充填/排出に嵌合されるように構成された予備充填/排出弁をさらに有している、請求項1、2、3、4、又は5に記載のシステム。
- 少なくとも第1の流体移送継手を有する少なくとも一つの貯蔵タンクを含むクライアント衛星へ流体を移送するためにサービサ宇宙機上に取り付けられたシステムであって、
a)流体を貯蔵し、前記サービサ宇宙機から前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ経路指定する手段と、
b)ガス及び流体の流れを制御する手段であって、
第1及び第2の流路を通るガス及び流体の圧力及び流量を検出及び調整し、
付随する流体移送継手が前記クライアント衛星上の前記流体移送継手に結合された後、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンク内の圧力を検出し、
加圧ガスを使用して、流体タンクから前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ、
少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力以下の圧力である前記第1の流路を介して、又は
少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力より大きい圧力である前記第2の流路を介して、
流体を移送するように構成されたガス及び流体の流れを制御する手段と、を備えているシステム。 - 流体を貯蔵して経路指定する前記手段が、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク、少なくとも一つの流体貯蔵タンク、及び付随する流体移送継手、並びに
前記少なくとも一つの流体貯蔵タンク、前記少なくとも一つの加圧ガスタンク、及び前記付随する流体移送継手を接続する第1及び第2の流路を含んでいる、請求項7に記載のシステム。 - ガス及び流体の流れを制御する前記手段にインターフェース接続された指令及び制御手段をさらに備え、前記指令及び制御手段が、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクの検出圧力に基づいて、前記少なくとも一つの流体貯蔵タンクと前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクとの間で流体の圧力及び流量を調節するように構成されている、請求項7又は8に記載のシステム。
- 前記サービサ宇宙機と前記クライアント衛星との間の流体移送動作の遠隔テレオペレータ制御、テレオペレータ制御と監視下の自律性制御の組合せ、又は完全な自律制御のために、前記指令及び制御手段と遠隔オペレータとの間の通信を提供する通信手段をさらに備えている、請求項9に記載のシステム。
- すべての流体移送動作を見る視認手段をさらに備え、前記視認手段が、テレオペレーション中に画像をテレオペレータへ伝送するために前記通信システムに接続されている、請求項8、9、又は10に記載のシステム。
- 前記視認手段が、前記サービサ衛星から前記クライアント衛星への流体移送を見ることができる区間を包含する1以上の視野に取り付けられた1以上の光学カメラを含んでいる、請求項11に記載のシステム。
- サービサ宇宙機と、クライアント衛星推進薬タンク及び推進薬タンク充填/排出弁を有するクライアント衛星との間で推進薬を移送する推進薬移送システムであって、
a)前記サービサ宇宙機上に取り付けられた少なくとも一つの推進薬移送サブシステムであって、前記少なくとも一つの推進薬移送システムのそれぞれが、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク及び少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクを含み、前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンク及び前記少なくとも一つの加圧ガスタンクが、経路指定チューブシステムを通じて相互に流体連通している、推進薬移送サブシステムと、
b)前記経路指定チューブシステムと一体化された流れ制御システムであって、
前記加圧ガス及び推進薬の圧力及び流量を検出及び調整し、
前記推進薬移送サブシステムが前記クライアント衛星に結合され、前記クライアント衛星推進薬タンク上の前記充填/排出弁が開かれた後に、前記クライアント衛星推進薬貯蔵タンク内の圧力を検出するように構成された流れ制御システムと、
c)前記少なくとも一つの推進薬移送サブシステムのそれぞれの前記流れ制御システムにインターフェース接続された指令及び制御システムであって、前記クライアント衛星推進薬タンクの検出圧力に基づいて、前記少なくとも一つの推進薬移送サブシステムのそれぞれと前記クライアント衛星推進薬タンクとの間で推進薬の圧力及び流量を調節するように構成された指令及び制御システムと、
d)前記サービサ宇宙機と前記クライアント衛星との間の推進薬移送動作の遠隔テレオペレータ制御、テレオペレータ制御と監視下の自律性制御の組合せ、又は完全な自律制御のために、前記指令及び制御システムと遠隔オペレータとの間の通信を提供するように構成された通信システムと、を備えている推進薬移送システム。 - 前記指令及び制御システムが、前記少なくとも一つの推進薬移送サブシステムのそれぞれの前記流れ制御システムにインターフェース接続された前記サービサ宇宙機上に取り付けられたコンピュータ制御システムを含み、前記コンピュータ制御システムが、前記クライアント衛星推進薬タンクの検出圧力に基づいて、各推進薬移送サブシステムと前記クライアント衛星推進薬タンクとの間の推進薬の圧力及び流量を調節するように構成され、且つ命令でプログラムされている、請求項13に記載の推進薬移送システム。
- 前記流れ制御システムが、前記サービサ宇宙機と前記クライアント衛星との間の推進薬の双方向移送のために構成されている、請求項13又は14に記載の推進薬移送システム。
- クライアント衛星上に位置する前記推進薬充填/排出弁に嵌合されるように構成された予備充填/排出弁を含んでいる、請求項13、14、又は15に記載の推進薬移送システム。
- 前記流れ制御システムが、前記コンピュータ制御システムにインターフェース接続され、且つ前記経路指定チューブシステム内の戦略的な場所に配置された、複数の弁、漏れ検出器、圧力センサ、ガス圧力レギュレータ、温度センサ、流れセンサ、及びメータを含んでいる、請求項13、14、15、又は16に記載の流体移送システム。
- 前記流れ制御システムが、前記経路指定チューブシステム内で期間にわたって圧力を監視するように構成されている、請求項12、13、14、15、16、又は17に記載の流体移送システム。
- 前記期間が、前記クライアント衛星充填/排出弁を開く前後の期間と、推進薬を前記クライアント衛星へ移送する前後の期間と、の双方を含んでいる、請求項18に記載の流体移送システム。
- 前記クライアント衛星推進薬タンク内で前記サービサ宇宙機の推進薬貯蔵タンクの圧力より低い圧力を検出したとき、前記少なくとも一つの加圧ガスタンクと前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクとの間の加圧ガスの調節された圧力及び流量を提供し、それによって前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクと推進薬出口との間で推進薬を移送することを、前記少なくとも一つの推進薬移送システムに指令するように、前記指令及び制御システムが命令でプログラムされている、請求項13から19のいずれか一項に記載の推進薬移送システム。
- 前記少なくとも一つの推進薬サブシステムが、前記経路指定チューブシステムを通じて、前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンク、前記加圧ガスタンク、及び一つの推進薬出口に流体連通している少なくとも一つの推進薬移送タンクをさらに含み、前記少なくとも一つの移送タンクが、別個のガス体積及び流体体積を含み、前記別個のガス体積及び流体体積が、可変であり、且つ合計すると前記少なくとも一つの移送タンクの内部の利用可能な総体積になり、前記ガス体積が、
前記少なくとも一つの加圧ガスタンク及び前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクに流体連通し、
且つ、宇宙空間内へ排気できるように、前記経路指定チューブシステムが構成され、
前記流体体積が、前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンク及び前記推進薬出口に流体連通している、請求項13から19のいずれか一項に記載の流体移送システム。 - 前記クライアント衛星推進薬タンク内の圧力が、前記サービサ宇宙機の推進薬貯蔵タンクの圧力より高く、且つ前記少なくとも一つの加圧ガスタンクに付随する高圧区間管材システム内の圧力レギュレータに対する設定点までであることを検出したとき、前記少なくとも一つの推進薬サブシステムを通じて、前記少なくとも一つの貯蔵タンクから前記少なくとも一つの推進薬移送タンクの前記流体体積まで、調節された圧力及び流量を提供することを、前記少なくとも一つの推進薬移送システムに指令し、これは、前記移送タンクの前記ガス体積を宇宙空間へ排気し、前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクと前記流体体積との間の流路を開くことを、前記流れ制御システムに命令し、所望の量の推進薬が前記流体体積へ移送された後、前記ガス体積を宇宙空間へ排気するのを停止し、前記流路を閉じることを、前記流れ制御システムに命令することによって容易になり、その後、前記ガス体積を加圧し、前記流体体積から前記推進薬出口への流路を開き、それによって前記流体体積から前記推進薬出口へ推進薬を移送して前記クライアント衛星貯蔵タンク内へ入れることを、前記流れ制御システムに指令するように、前記指令及び制御システムが命令でプログラムされている、請求項21に記載の推進薬移送システム。
- 前記少なくとも一つの推進薬サブシステムが、第1及び第2の推進薬サブシステムを含み、前記第1及び第2の推進薬サブシステムが、二元推進薬による推進のために構成されたクライアント衛星へ二元推進薬を移送するように構成され、前記第1の推進薬サブシステムが燃料を貯蔵し、前記第2の推進薬サブシステムが酸化剤を貯蔵している、請求項13から22のいずれか一項に記載の推進薬移送システム。
- 前記少なくとも一つの推進薬サブシステムが、第1、第2、及び第3の推進薬サブシステムを含み、前記第1及び第2の推進薬サブシステムが、二元推進薬による推進のために構成されたクライアント衛星へ二元推進薬を移送するように構成され、前記第3の推進薬サブシステムが、単元推進薬による推進のために構成されたクライアント衛星へ単元推進薬を移送するように構成されている、請求項13から22のいずれか一項に記載の推進薬移送システム。
- 前記少なくとも一つの推進薬移送サブシステムが、推進薬を前記サービサ宇宙機推進システムへ供給するように、前記経路指定チューブシステムを通じて少なくとも一つの推進インターフェースに接続されている、請求項13から24のいずれか一項に記載の推進薬移送システム。
- それぞれ二元推進薬及び/又は単元推進薬で推進されるように構成されたサービサ衛星とクライアント衛星の推進薬タンクとの間で二元推進薬及び/又は単元推進薬を移送するためにサービサ衛星上に取り付けられ、各クライアント衛星が、前記推進薬貯蔵タンクにアクセスするために各推進薬タンクに付随する充填/排出弁を有している、推進薬移送システムであって、
a)第1、第2、及び第3の推進薬移送サブシステムであって、各推進薬移送サブシステムが、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク及び少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクを含み、前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンク及び前記少なくとも一つの加圧ガスタンクが、経路指定チューブシステムを通じて相互に流体連通している、第1、第2、及び第3の推進薬移送サブシステムと、
b)前記相互接続チューブシステムと一体化された流れ制御システムであって、
前記加圧ガス及び推進薬の圧力及び流量を検出及び調整し、
前記推進薬移送サブシステムが前記クライアント衛星に結合され、前記クライアント衛星推進薬タンク上の前記充填/排出弁が開かれた後に、前記クライアント衛星推進薬貯蔵タンク内の圧力を検出する流れ制御システムと、
c)各推進薬移送サブシステムの前記流れ制御システムにインターフェース接続された指令及び制御システムであって、前記クライアント衛星推進薬タンクの検出圧力に基づいて、各推進薬移送サブシステムと付随するクライアント衛星推進薬タンクとの間で推進薬の圧力及び流量を調節するように構成された指令及び制御システムと、
d)前記第1、第2、及び第3の推進薬移送サブシステムと前記クライアント衛星上の前記クライアント衛星推進薬タンク及び前記付随する推進薬タンクとの間の推進薬移送動作の遠隔テレオペレータ制御、テレオペレータ制御と監視下の自律性制御の組合せ、又は完全な自律制御のために、前記指令及び制御システムと遠隔オペレータとの間の通信を提供するように構成された通信システムと、を備えている推進薬移送システム。 - 前記指令及び制御システムが、各推進薬移送サブシステムの前記流れ制御システムにインターフェース接続された前記サービサ宇宙機上に取り付けられたコンピュータ制御システムを含み、前記コンピュータ制御システムが、前記クライアント衛星推進薬タンクの検出圧力に基づいて、各推進薬移送サブシステムと前記付随するクライアント衛星推進薬タンクとの間の推進薬の圧力及び流量を調節するように構成され、且つ命令でプログラムされている、請求項26に記載の推進薬移送システム。
- 前記第1の推進薬移送サブシステム内の前記貯蔵タンク内の推進薬が燃料であり、前記第2の推進薬移送サブシステム内の前記貯蔵タンク内に収容された推進薬が酸化剤であり、前記燃料及び前記酸化剤が、二元推進薬による推進のために構成された衛星に対する二元推進薬を形成し、二元推進薬による推進のために構成された前記衛星が、燃料を保持する第1の推進薬貯蔵タンクと酸化剤を保持する第2の推進薬貯蔵タンクとを有し、前記第1及び第2の推進薬移送サブシステムが、それぞれ前記第1及び第2の推進薬貯蔵タンク上の前記充填/排出弁に嵌合するように構成され、前記第3の推進薬移送サブシステム内の前記貯蔵タンク内に収容された前記推進薬が、単元推進薬による推進のために構成された衛星に燃料補給するための単元推進薬であり、単元推進薬による推進向けに構成された前記衛星が単元推進薬貯蔵タンクを有し、前記第3の推進薬移送サブシステムが、前記単元推進薬貯蔵タンクの前記充填/排出弁に嵌合するように構成されている、請求項26又は27に記載の推進薬移送システム。
- クライアント衛星に燃料補給する方法であって、
a)クライアント衛星をサービサ宇宙機に解放可能に結合するのに適した位置及び向きで前記サービサ宇宙機を前記クライアント衛星の近傍へ操縦し、前記クライアント衛星を前記サービサ宇宙機に解放可能に結合するステップと、
b)前記サービサ宇宙機上に取り付けられたロボットアームを配備し、多機能ツールを解放可能に把持することを前記ロボットアームに指令し、前記多機能ツールを操作して、前記クライアント衛星上の貯蔵タンクに流体連通している前記クライアント衛星上の充填/排出弁にアクセスすることを前記ロボットアームに指令するステップと、
c)前記多機能ツールを引き離し、燃料補給ツールを解放可能に把持することを前記ロボットアームに指令し、前記燃料補給ツールを操作して、推進薬移送システムに接続された推進薬出口ホースを解放可能に把持し、前記推進薬出口ホースを前記充填/排出弁に嵌合させることを前記ロボットアームに指令するステップと、
e)前記充填/排出弁を開き、前記クライアント衛星貯蔵タンク内の圧力を測定し、測定された圧力に基づいて、測定された圧力に適した調節された圧力及び流量の条件下で推進薬を移送するように、前記サービサ衛星上に取り付けられた流れ制御システムを構成するステップと、
f)前記サービサ宇宙機上の推進薬貯蔵タンクから前記推進薬ホースへの配管システムを通って前記クライアント衛星上の前記貯蔵タンクへ推進薬を移送することを、前記推進薬移送システムの構成された流れ制御システムに指令するステップと、
g)所望の量の推進薬が前記クライアント衛星へ移送された後、前記燃料補給ツールを操作して前記充填/排出弁を閉じることを前記ロボットアームに指令するステップと、
h)前記推進薬ホースを前記充填/排出弁から外して前記推進薬ホースを引き離すステップと、
i)前記ロボットアームを引き離して前記サービサ宇宙機を前記クライアント衛星から切り離すステップと、を含んでいる方法。 - ステップc)において、前記推進薬ホースを前記充填/排出弁に嵌合させることを前記ロボットアームに指令する前に、前記燃料補給ツールを操作して、予備充填/排出弁を解放可能に把持し、前記予備充填/排出弁を前記サービサ宇宙機上の前記充填/排出弁に嵌合させることを前記ロボットアームに指令し、その後、前記燃料補給ツールを操作して、前記推進薬ホースを解放可能に把持し、前記推進薬ホースを前記予備充填/排出弁に嵌合させ、前記充填/排出弁と前記予備充填/排出弁との双方を開くことを前記ロボットアームに指令する、請求項29に記載の方法。
- 漏れを検出するために、前記充填/排出弁及び前記予備充填/排出弁が開かれた後、前記配管システム内で期間にわたって圧力を監視するステップを含んでいる、請求項30に記載の方法。
- 前記期間が、推進薬を前記クライアント衛星へ移送する前後の双方の期間を含んでいる、請求項31に記載の方法。
- 前記クライアント推進薬貯蔵タンクの前記圧力を測定するステップe)において、前記圧力が、前記サービサ宇宙機の推進薬貯蔵タンクの圧力より低い場合、測定された圧力に適した調節された圧力及び流量の条件下で推進薬を投入するように、前記サービサ衛星上に取り付けられた流れ制御システムを構成する前記ステップが、前記推進薬移送システムを通る第1の流路を提供し、
i)前記推進薬移送システム内に収容された少なくとも一つの加圧ガスタンクと少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクとの間の加圧ガスと、
ii)前記少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクと前記推進薬出口ホースとの間の推進薬との調節された流れを提供することを含んでいる、請求項29から32のいずれか一項に記載の方法。 - 前記クライアント推進薬貯蔵タンクの前記圧力を測定するステップe)において、前記圧力が、前記サービサ宇宙機の推進薬貯蔵タンクの圧力より高く、且つ少なくとも一つの加圧ガスタンクに付随する高圧区間配管システム内の圧力レギュレータに対する設定点までである場合、測定された圧力に適した調節された圧力及び流量の条件下で推進薬を投入するように、前記サービサ衛星上に取り付けられた流れ制御システムを構成する前記ステップが、前記推進薬移送システムを通じて第2の流路を提供し、少なくとも一つの貯蔵タンクから少なくとも一つの推進薬移送タンクの流体体積へ推進薬の調節された流れを提供し、これは、前記少なくとも一つの移送タンクのガス体積を宇宙空間へ排気し、少なくとも一つの推進薬貯蔵タンクと前記流体体積との間の流路を開き、所望の量の推進薬が前記流体体積へ移送された後、前記ガス体積を宇宙空間へ排気するのを停止することによって容易になり、その後、前記ガス体積を加圧し、前記流体体積から前記推進薬出口ホースへの流路を開き、それによって前記流体体積から前記推進薬出口へ前記推進薬を押し流して前記クライアント衛星貯蔵タンク内へ入れることを含んでいる、請求項29から32のいずれか一項に記載の方法。
- ステップg)が、前記燃料補給ツールを操作して、前記予備充填/排出弁を前記クライアント衛星充填/排出弁から外して前記予備充填/排出弁を引き離すことを前記ロボットアームに指令するステップと、前記燃料補給ツールを操作して、交換用二次シール取付け具を解放可能に把持し、前記交換用二次シール取付け具を前記クライアント衛星充填/排出弁に結合することを前記ロボットアームに指令するステップとをさらに含んでいる、請求項29から34のいずれか一項に記載の方法。
- ステップg)が、前記燃料補給ツールを操作して、交換用二次シール取付け具を解放可能に把持し、前記交換用二次シール取付け具を前記予備充填/排出弁に結合し、それによって前記予備充填/排出弁を前記クライアント衛星充填/排出弁に嵌合させたまま後に残すことを前記ロボットアームに指令するステップをさらに含んでいる、請求項29から34のいずれか一項に記載の方法。
- 前記クライアント衛星が単元推進薬を使用し、単元推進薬が前記サービサ衛星から前記クライアント衛星へ移送される、請求項29から35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記クライアント衛星が、燃料及び酸化剤を含む二元推進薬を使用し、ステップb)、c)、d)、e)、f)、g)、及びh)が、前記クライアント衛星上の付随する燃料推進薬タンクへ燃料を移送するために第1に実施され、次いでステップb)、c)、d)、e)、f)、g)、及びh)が、前記クライアント衛星上の付随する酸化剤推進薬タンクへ酸化剤を移送するために繰り返される、請求項29から36のいずれか一項に記載の方法。
- 前記サービサ宇宙機と前記クライアント衛星との間の推進薬移送動作の遠隔テレオペレーション制御、監視下の自律制御、又は完全な自律制御のために、前記指令及び制御システムと遠隔オペレータとの間の通信を提供するように構成された通信システムを通じて、前記指令が発行される、請求項29から38のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも第1の流体移送継手を有する少なくとも一つの貯蔵タンクを含むクライアント衛星へ流体を移送するためにサービサ宇宙機上に取り付けられたシステムであって、
a)流体を貯蔵し、前記サービサ宇宙機から前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ経路指定する流体貯蔵及び経路指定システムであって、
加圧ガスを収容する少なくとも一つの加圧タンク、少なくとも一つの流体貯蔵タンク、及び付随する流体移送継手、
前記少なくとも一つの流体貯蔵タンク、前記少なくとも一つの加圧ガスタンク、及び前記付随する流体移送継手を接続する第1及び第2の流路、並びに
前記流路内のポンプを含む貯蔵及び経路指定システムと、
b)流れ制御システムであって、
前記第1及び第2の流路を通る前記ガス及び流体の圧力及び流量を検出及び調整し、
前記付随する流体移送継手が前記クライアント衛星上の前記流体移送継手に結合された後、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンク内の圧力を検出し、
前記ポンプを起動して、前記流体タンクから、前記クライアント衛星上の前記少なくとも一つの貯蔵タンクへ、前記少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力以下の圧力である前記流路を介して、又は前記少なくとも一つの加圧ガスタンクの圧力より大きい圧力である前記ポンプのない前記第2の流路を介して、流体を移送するように構成された流れ制御システムと、を備えているシステム。
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