Создание в космическом пространстве долговременных станций потребует проведения большого числа всевозможных сборочно-монтажных работ. Наряду с автоматическими системами или телеуправляемыми робототехническими системами, присутствие человека на борту космических аппаратов остается одним из факторов, повышающих надежность и эффективность космической техники. Опыт эксплуатации станций Мир и Международной космической станции (МКС) это доказал [1, 2].
Переход к обслуживаемым космическим аппаратам потребует присутствия на орбите малого космического аппарата, выполняющего функции обслуживания и ремонта элементов космической инфраструктуры. Малый космический аппарат обслуживания должен быть рассчитан как на автоматическую работу, так и на работу в пилотируемом варианте. В соответствии с этим возникает вопрос о времени автономного полета [3, 4].
Программа автономного полета, предположительно, будет строиться следующим образом:
В ходе выполнения предварительных исследований была разработана методика прогнозирования времени выполнения технологических операций по техническому обслуживанию или ремонту космических аппаратов [7].
Ограничением при определении времени является энергетика манипуляторов, из которой следует максимальная скорость, достигаемая при манипулировании грузом заданной массы, в соответствии с траекторными перемещениями каждого звена [8].
Знание этих двух условий позволяет спрогнозировать продолжительность выполнения различных действий каждым звеном каждого манипулятора. По известному времени движения отдельных звеньев определяется общее время, затрачиваемое на выполнение технологического процесса. К этому времени необходимо добавить время проведения контрольных операций. Таким образом, будет получено время, необходимое для проведения работ на одном объекте [9, 10].
Зная время перелета с орбиты базирования на орбиту обслуживаемого объекта и обратно, получаем необходимое время проведения одной миссии. Рассматривая спектры необходимых операций обслуживания и объектов обслуживания определяем необходимое время автономного полета малого космического аппарата. При расчете времени также учитывается продолжительность рабочего дня космонавта — 8 часов и продолжительность его отдыха — 8 часов. Таким образом, было определено, что время автономного полета такого аппарата в пилотируемом варианте должно составлять 2 суток.