摘要：以现有技术，卫星的在轨维护需要从地面上发射载人航天器或高性能的不载人航天器、前去接触该卫星，以机械臂或相对简单的不可动结构捕获或固定目标卫星，然后单纯加速提升轨道，或是由航天员、高性能的机器手等进行检查和维护、替换若干零件、补充推进剂，诸如此类。目标卫星的定位
我认为这没什么用。
以现有技术，卫星的在轨维护需要从地面上发射载人航天器或高性能的不载人航天器、前去接触该卫星，以机械臂或相对简单的不可动结构捕获或固定目标卫星，然后单纯加速提升轨道，或是由航天员、高性能的机器手等进行检查和维护、替换若干零件、补充推进剂，诸如此类。目标卫星的定位和一部分检查、必要轨道的计算等工作可以从地球上远程实施。
以现有技术，在轨维护卫星的效率很不怎么样。如果对象不是特别有价值的卫星，那就没有在轨维护的必要。
用猎鹰 9 号等运载火箭朝近地轨道发射新卫星来取代旧卫星的风险和成本，通常明显低于靠在轨维修为旧卫星延寿或升级其性能的风险和成本。现代卫星的推进性能，包括而不限于总速度变化量、紧急改变轨道的峰值加速度、寿命将尽时再入大气层自毁的能力，比历史上强得多。现代卫星需要的外部支持比历史上少。这问题谈及的目标卫星是 2004 年发射的 Neil Gehrels Swift Observatory[1]尼尔·格雷尔斯雨燕天文台，原定任务是观测伽马射线暴，原定在轨寿命 2 年，后来扩展到多任务并工作了超过 20 年。美国国家航空航天局 NASA 认为“雨燕”有 90% 概率在 2026 年结束前不可控地再入大气层烧毁。NASA 与初创公司 Katalyst Space Technologies LLC 签订合同并拨款约 3000 万美元，号称可以在 2026 年春天或更晚发射航天器前往“雨燕”、为原造价约 5 亿美元的“雨燕”抬升轨道来延长其在轨寿命。由于没有升级硬件之类任务，如此做的难度主要在厘米级定位。任务示意图：A series of illustrations of how Katalyst Space’s LINK spacecraft (left) would attach to NASA’s Swift satellite and boost its orbit. Credit: Katalyst Space
2024 年 3 月，Katalyst Space Technologies LLC 与 Atomos Space 进行轨道任务，打算测试交会、对接、在轨加注技术。用于该任务的两艘航天器在启动和准备执行计划操作时发生数个严重异常，无法进行后续的交会和对接测试，未能完成主要目标。2024 年 4 月，Katalyst Space Technologies LLC 收购了 Atomos Space. 在这背景下，你觉得让他们去搞“雨燕”真的能行吗？历史上，NASA 曾高调宣传在轨服务、组装和制造 1 项目 OSAM-1，将它吹嘘为“前所未有、强大、经济、高效的太空基础设施”。后来，OSAM-1项目于 2023 年停止，理由是在技术、成本、进度等方面持续存在挑战，还缺乏忠诚的合作伙伴。美国国会在 2024 年为 OSAM-1 项目拨款 2.27 亿美元，让 NASA 制订、审查并评估了两种解决办法，一是在 2026 年实施较小规模的发射任务，二是有序取消 OSAM-1，结论是在 2026 年搞小规模任务有重大的风险，这个项目还是得取消。
对于“特别有价值的卫星”，可以参考哈勃空间望远镜的案例——这是在地球轨道上进行维修和升级的最有名的不载人航天器。2018 年，NASA 庆祝了第一次哈勃维修任务 25 周年[2]。在多次成功维修哈勃空间望远镜后，NASA 成立了卫星维修项目部 Satellite Servicing Projects Division/SSPD。后来，这部门的表现让人失望。
1993 年，Kathryn C. Thornton 在维修哈勃空间望远镜
不载人航天器在地球轨道上进行维修和升级的第一个案例是太阳极大期任务卫星。该卫星于 1980 年 2 月发射、11 月发生故障并待机。该卫星于 1984 年 4 月被挑战者号航天飞机捕获、修理、放回轨道。
太阳极大期任务卫星在设计时考虑了与航天飞机互动，但是考虑得还不够。捕获该卫星的尝试多次失败，卫星险些报废，后来它在关闭不必要的子系统后相对幸运地恢复并被航天飞机的机械臂捕获。挑战者号执行该任务的成本远高于重新制造并发射一颗更先进的卫星。太阳极大期任务卫星于 1989 年再入大气层烧毁。至于在地球轨道上进行维修和升级的载人航天器，天空实验室、和平号空间站、国际空间站、天宫空间站都是案例。它们本身的造价比较高。
来源：时空探险家
