美國太空部隊（USSF）在2019年12月20日成為美國軍隊的一個正式分支。在啟動后的兩年里，USSF已經開始招募新的服務成員，并計劃如何履行其保護美國太空資產的使命。

作為任務規劃過程的一部分，USSF啟動了幾個研究項目，以及相關撥款，以幫助開發新技術和新能力，使USSF達到其目標。

USSF最初是由開展和支持空間行動的軍警人員和文職人員組成，作為空軍空間指揮部的一部分。因此，空軍研究實驗室（AFRL）正在牽頭定義、審查和管理所有這些研究項目。

維修和回收衛星

自1950年代發射第一顆衛星以來，技術已經成熟并發展到這些衛星往往超過其預期壽命的地步。在衛星壽命的這一點上，它可能成為太空中其他物體的一個危險。

有三種選擇：

1.將死亡的衛星留在軌道上

2.使衛星脫離軌道（墜毀）

3.維修、加油并將衛星重新用于另一項任務—留在軌道上

回想一下，USSF的任務是保護美國的太空資產，所以跟蹤、管理和保衛美國衛星（和其他美國太空飛行器）是USSF的責任。USSF對每顆在軌衛星（美國所有或其他）的未來都有重大利益。

最具成本效益的維修、補充燃料或甚至使衛星脫離軌道的方法可能涉及某種形式的機器人技術或遠程遙控機械。正是在這里，USSF希望投資于新技術。

與卡內基梅隆大學合作

卡內基梅隆大學的研究人員被選為空軍研究實驗室（AFRL）和空軍科學研究辦公室（AFOSR）選定的一個財團的負責人，以開拓對衛星和其他結構在軌時的機器人檢查、維護和制造的研究。

該聯盟由CMU的主要調查員Howie Choset領導，與新墨西哥大學、德克薩斯A&M大學和諾斯羅普-格魯曼公司的研究人員合作。該小組計劃共同開發用于智能檢查、靈巧維護和空間衛星敏捷制造的系統。這就是機器人進入畫面的地方。

CMU計算機科學學院機器人研究所的教授Choset說："這是一個令人難以置信的機會，我們一起為一個雄心勃勃的目標工作。沒有人知道如何為衛星和望遠鏡等航天器加油。"

這項工作將需要人工智能、軟硬機器人、增材制造、天體動力學、估計理論、控制和空間系統方面的專業知識。研究人員打算進一步開發與可自我部署的建筑工具、分散的自主權、在軌道上將新的部件附加到現有結構上以及智能和互動檢查有關的現有技術。

Choset說："我們對基礎和應用研究的設想將開辟一個新的機會領域，通過延長、加強或增強衛星和其他在軌資產的任務能力，使其效用最大化。這開創了一個衛星能力和配置的新時代，將改變未來的空間操作。"

AFRL和AFOSR選擇了CMU領導的財團的提案，"打破'發射一次，使用一次'的范式"，作為新成立的空間大學研究倡議（SURI）的一部分。水牛城大學將領導一個來自賓夕法尼亞州立大學、佐治亞理工學院、麻省理工學院和普渡大學的團隊，進行第二個SURI提案，重點是跟蹤和收集空間物體的信息。每項提案都有資格在三至五年內每年獲得高達100萬美元的資金。

CMU的工作將由Choset和Matt Travers領導，他們是機器人研究所生物機器人實驗室的聯合主任；還有Carmel Majidi，他是CMU工程學院的機械工程教授，專門研究軟機器人技術。他們將在喬塞特和特拉弗斯與諾斯羅普-格魯曼公司以前的工作基礎上，評估機器人和人工智能在軌道上為衛星提供服務以及在太空中進行裝配和制造任務。