(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを有するクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、前記システムが：
宇宙で前記システムを動かすための推進機構と；
前記クライアントのビークルに対して前記システムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構であって、
前記捕捉機構が、プローブの遠位端に配置される１つまたは複数の回転可能な要素を備えるプローブを有し、前記プローブの前記遠位端が、前記クライアントのビークルのキャビティの中に挿入されるように、および前記キャビティを画定する前記クライアントのビークルの一部分に係合されるように、適合される、
捕捉機構と；
前記クライントのビークルの別の部分に係合されるための係合組立体と；
前記１つまたは複数の回転可能な要素と前記係合組立体との両方を移動させるための１つのアクチェエータであって、前記アクチュエータが、前記係合組立体を前記クライアントのビークルの前記別の部分に係合することを目的として前記１つまたは複数の回転可能な要素を基準として前記係合組立体を移動させるように構成され、また前記アクチュエータが、前記クライントのビークルに対しての前記システムのドッキングまたはアンドッキングを補助することを目的として前記クライアントのビークルの方に向かうようにまたは前記クライントのビークルから離れるように前記１つまたは複数の回転可能な要素を移動させるように構成される、アクチュエータと
を備える
システム。
【請求項２】
前記捕捉機構が、前記クライアントのビークルの前記エンジンによって画定されるキャビティの中まで挿入されるように構成され、前記１つまたは複数の回転可能な要素が前記クライアントのビークルの前記エンジンに係合されるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記捕捉機構を担持するブームをさらに備え、前記ブームが前記クライントのビークルを基準として前記捕捉機構を移動させるためのものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記係合組立体が、ローラを有する１つまたは複数のｑｕｉｌｌｏｎを有するｑｕｉｌｌｏｎ組立体を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つまたは複数の回転可能な要素を移動させるためのアクチュエータをさらに備え、前記アクチュエータが、前記１つまたは複数の回転可能な要素から独立して移動するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記プローブが、前記クライアントのビークルの捕捉中に摩擦の量を最小にするために毎秒１０ミリメートル以上の速度で作動されるように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記プローブが、前記クライアントのビークルの前記キャビティの中に挿入されるように適合される少なくとも２つのばね式バーブフィンガを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記係合組立体が、前記プローブのプローブ先端部の方に向かうようにまたはプローブ先端部から離れるように前記係合組立体が軸方向に平行移動するのを可能にする平行移動ジョイントスライドを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記プローブが、前記クライアントのビークルの前記エンジンのスロートを検出するための１つまたは複数のスロート検出器を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プローブが、前記スロートを受動的に把持することを目的として１つまたは複数の回転可能な要素をプローブ先端部から外側に付勢して配備位置に置くためのばねを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記捕捉機構が、サービサー宇宙船により前記クライアントのビークルに加えられる摩擦力を低減するための摩擦低減要素を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記捕捉機構を担持し、前記クライアントのビークルを基準として前記捕捉機構を移動可能に配置するための組立体をさらに備え、前記組立体の少なくとも一部分が可撓性である、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記組立体が、前記システムにより前記クライアントのビークルに及ぼされる法線力を低減することにより摩擦を低減するのに十分に可撓性である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記組立体が、作動して前記エンジンの中に入る時の前記プローブの位置のずれを原因とする法線力を低減することにより、摩擦を低減するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記捕捉機構が前記クライアントのビークルの液体アポジエンジン内の前記キャビティとドッキングするように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
クライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、前記システムが：
宇宙で前記システムを動かすための推進機構と；
前記クライアントのビークルに対して前記システムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構であって、前記捕捉機構が、把持機構を備えるプローブを有し、前記把持機構が、前記クライントのビークルに係合されるための１つまたは複数の移動可能な要素を備え、前記１つまたは複数の移動可能な要素が配備位置に付勢される、捕捉機構と；
前記把持機構の前記１つまたは複数の移動可能な要素を移動させるための１つのアクチュエータであって、前記アクチュエータが、前記１つまたは複数の移動可能な要素を前記配備位置から後退位置まで付勢力に抗して移動させるように構成され、前記アクチュエータは前記捕捉機構を作動させるために前記捕捉機構に対して線形的に移動するように構成され、前記付勢力は前記１つまたは複数の移動可能な要素を前記配備位置に戻すように構成される、アクチュエータと、
前記クライアントのビークルの別の部分に係合するための係合組立体であって、前記係合組立体は前記プローブの長さに沿って前記捕捉機構から離れており、前記アクチュエータは前記捕捉機構に対して前記係合組立体を移動させるように構成される、係合組立体とを有する、
システム。
【請求項１７】
前記把持機構が、前記クライアントのビークルのエンジンのスロートの頂点の少なくとも２つのポイントで接触するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記アクチュエータが、前記クライアントのビークルを基準として前記把持機構を移動させるように構成されるばね式スライドを備える、請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項１９】
クライアントのビークルを捕捉する方法であって、前記方法が：
推進機構を用いて前記クライアントのビークルまで捕捉システムを動かすステップと；
捕捉機構を用いて前記クライアントのビークルに対して前記捕捉システムを接合するステップであって：
プローブの遠位端に配置される１つまたは複数の回転可能な要素を有する前記捕捉機構のプローブを前記クライアントのビークルのキャビティの中に挿入して、前記１つまたは複数の回転可能な要素を用いて、１つのアクチュエータで前記１つまたは複数の回転可能な要素を移動させることにより、前記キャビティの中に前記クライアントのビークルを係合するステップ；および
前記キャビティを画定する前記クライアントのビークルのくびれた側壁に向かって前記プローブに沿って、前記１つのアクチュエータで１つまたは複数のｑｕｉｌｌｏｎ組立体を平行移動させて、前記クライアントのビークルの前記側壁を前記１つまたは複数のｑｕｉｌｌｏｎ組立体に係合して、それによりさらに前記クライントのビークルに係合させて前記クライントのビークルを固定するステップ
を含む、ステップと
を含む
方法。
【請求項２０】
クライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、前記システムが：
前記クライアントのビークルに前記システムを少なくとも一時的に接続するためのプローブを有し、前記プローブが、
該プローブの遠位端に位置決めされる前記クライアントのビークルの第１部分に係合するための１つまたは複数の移動可能な要素を有する捕捉機構であって、前記プローブの遠位端は配備位置において前記クライアントのビークルのキャビティ内に挿入されるように構成され、前記１つまたは複数の移動可能な要素は前記配備位置または収容位置の一方に付勢されている、前記捕捉機構と、
前記配備位置と前記収容位置との間で前記捕捉機構の前記１つまたは複数の移動可能な要素を移動させるように、前記捕捉機構に対して移動するように構成される１つのアクチュエータであって、前記アクチュエータが外側係合面での１つまたは複数の移動可能な要素に選択的に係合して、１つまたは複数の移動可能な要素に力を付与するために、１つまたは複数の移動可能な要素から独立して移動するように構成され、また前記アクチュエータは、外側係合面での少なくとも１つの実質的に一定の長さを表す前記アクチュエータの少なくとも一部が、前記クライアントのビークルの方向へ前記１つまたは複数の移動可能な要素を超えて移動するときに、前記配備位置または前記収容位置の一方に前記１つまたは複数の移動可能な要素を維持するように更に構成される、前記外側係合面での少なくとも１つの実質的に一定の長さを表す、前記アクチュエータと、
前記クライアントのビークルの別の部分と係合するための係合組立体であって、前記係合組立体は前記プローブの長さに沿って前記捕捉機構から離れており、前記プローブは前記捕捉機構に対して前記係合組立体を移動するように構成され、前記アクチュエータは前記捕捉機構に対して前記係合組立体とともに移動するように構成される、
システム。
【請求項２１】
前記捕捉機構および前記係合組立体を支持するための、および前記クライエントのビークルに対して一致して前記捕捉機構と前記係合組立体を移動可能に位置決めするための延伸組立体を更に有し、前記延伸組立体は、前記捕捉機構と前記係合組立体から独立して移動可能であり、前記延伸組立体の少なくとも一部は、前記システムにより前記クライエントのビークルに掛かる法線力を低減することにより摩擦を低減させるように可撓性である、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は、「Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ  ｗｉｔｈ  Ｄｏｃｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ」と題される、２０１７年４月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／４８４，９６５号、および「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｃａｐｔｕｒｉｎｇ  ａ  Ｃｌｉｅｎｔ  Ｖｅｈｉｃｌｅ」と題される、２０１７年１２月１日に出願された米国特許出願第１５／８２９，８０７号の出願日の利益を請求するものであり、これらの各々の開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は宇宙船ドッキングのためのシステム、デバイス、組立体、装置、および方法に関し、より詳細には、宇宙船のエンジンの挿入および捕捉のための装置を有する捕捉組立体、および関連方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば、遠隔通信、ＧＰＳナビゲーション、天気予報、およびマッピング、を含めた多様な機能を実施するために数千もの宇宙船が地球を周回している。すべての機械と同様に、宇宙船は、それらの機能寿命を伸ばすための改修作業を定期的に必要とする。改修作業には、例えば、構成要素の修理、燃料補給、軌道上昇、ステーション維持、運動量バランシング、または他の保守管理が含まれてよい。これを達成するために、改修作業用宇宙船（ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ  ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ）が、保守管理を必要とするクライアントの宇宙船とドッキングするために、およびドッキング後にクライアントの宇宙船上で寿命を伸ばすための保守管を実施するために、軌道に送られ得る。宇宙船ドッキングは、一般に、「協働的な」ターゲットを伴い、ここでは、第１の宇宙船が、ドッキングを行うように設計される第２の宇宙船に取り付けられる。しかし、多様な宇宙船が専用のドッキング構造部を有さない。このような宇宙船は、しばしば、液体アポジエンジンと、打上ロケット分離リングとを有することになる。それでもこれらの宇宙船は改修作業から恩恵を受けるが、専用のドッキング構造部を有さないことを理由として困難さが増す。寿命を延ばすための保守管理を行わない場合、これらの宇宙船は稼働停止に陥る可能性がある。一般に、交換を行うことは法外に高価であり、数年ものリードタイムを有する可能性もある。
【０００４】
宇宙船に対してドッキングを行う概念的な方法は複雑な機械的実装形態から構成される。多様な特許および刊行物がこのような方法を考察している：これには、米国特許第３，５０８，７２３号、第４，２１９，１７１号、第４，３９１，４２３号、第４，５８８，１５０号、第４，６６４，３４４号、第４，８９８，３４８号、第５，００５，７８６号、第５，０４０，７４９号、第５，０９４，４１０号、第５，２９９，７６４号、第５，３６４，０４６号、第５，３７２，３４０号、第５，４９０，０７５号、第５，５１１，７４８号、第５，７３５，４８８号、第５，８０３，４０７号、第５，８０６，８０２号、第６，０１７，０００号、第６，２９９，１０７号、第６，３３０，９８７号、第６，４８４，９７３号、第６，５２３，７８４号、第６，７４２，７４５号、第６，８４３，４４６号、第６，９４５，５００号、第６，９６９，０３０号、第７，０７０，１５１号、第７，１０４，５０５号、第７，２０７，５２５号、第７，２１６，８３３号、第７，２１６，８３４号、第７，２４０，８７９号、第７，２９３，７４３号、第７，３７０，８３４号、第７，４３８，２６４号、第７，４６１，８１８号、第７，４８４，６９０号、第７，５１３，４５９号、第７，５１３，４６０号、第７，５７５，１９９号、第７，５８８，２１３号、第７，６１１，０９６号、第７，６１１，０９７号、第７，６２４，９５０号、第７，８１５，１４９号、第７，８２３，８３７号、第７，８２８，２４９号、第７，８５７，２６１号、第７，８６１，９７４号、第７，８６１，９７５号、第７，９９２，８２４号、第８，００６，９３７号、第８，００６，９３８号、第８，０１６，２４２号、第８，０５６，８６４号、第８，０７４，９３５号、第８，１８１，９１１号、第８，１９６，８７０号、第８，２０５，８３８号、第８，２４０，６１３号、第８，２４５，３７０号、第８，３３３，３４７号、第８，４１２，３９１号、第８，４４８，９０４号、第８，８９９，５２７号、第９，１０８，７４７号、第９，３０２，７９３号、第９，３２１，１７５号，および第９，３９９，２９５号；米国特許出願公開第２００４／００２６５７１号、第２００６／０１４５０２４号、第２００６／０１５１６７１号、第２００７／０２２８２２０号、第２００９／０００１２２１号、第２０１２／０１１２００９号、第２０１２／０３２５９７２号、第２０１３／０１０３１９３号、第２０１５／０００８２９０号、第２０１５／０３１４８９３号、第２０１６／００３９５４３号，および第２０１６／００３９５４４号；欧州特許ＥＰ０５４１０５２、０７４１６５５Ｂ１、０７４１６５５Ｂ２、および１６５４１５９；ＰＣＴ  Ｐｕｂ．Ｎｏｓ．２００５／１１０８４７、２００５／１１８３９４、２０１４／０２４，１９９、および２０１６／０３０８９０；日本特許ＪＰＨ０１２８２０９８；Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ  ａｎｄ  Ｄｏｃｋｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ、Ｆｅｈｓｅ、Ｗｉｇｂｅｒｔ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ（２００３）；Ｏｎ−Ｏｒｂｉｔ  ＳｅｒｖｉｃｉｎｇＭｉｓｓｉｏｎｓ：Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ  ａｎｄ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ、Ｓｅｌｌｍａｉｅｒ，Ｆら、ＳｐａｃｅＯｐｓ  ２０１０  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ＡＩＡＡ２０１０−２１５９（２０１０）；Ｔｏｗａｒｄｓ  ａ  ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ  ｇｒａｓｐｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｆｕｅｌｉｎｇ  ｏｎ−ｏｒｂｉｔ  ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｏ  ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ、Ｍｅｄｉｎａ、Ａｌｂｅｒｔｏら、Ａｃｔａ  Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａ  ｖｏｌ．１３４、ｐｐ．１−１０（２０１７）；ＤＥＯＳ  −  Ｔｈｅ  Ｉｎ−Ｆｌｉｇｈｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇｅｒｍａｎ’ｓ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｄｉｓｐｏｓｅ  Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｅｄ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ、Ｒｅｉｎｔｓｅｍａ，Ｄら、が含まれ、これらの各々の開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。しかし、機械的複雑さにより構成要素が故障する可能性が増し、その結果としてドッキングおよび保守管理プロセスが失敗する可能性がある。したがって、宇宙船に対してドッキングを行うための改善される捕捉組立体が所望される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のいくつかの実施形態が、クライアントのビークルの液体エンジンに対してドッキングを行うための捕捉組立体を備える、ミッション延長ビークル（ＭＥＶ：ｍｉｓｓｉｏｎ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  ｖｅｈｉｃｌｅ）としても知られる、サービサー宇宙船（ｓｅｒｖｉｃｅｒ  ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ）を対象とする。いくつかの実施形態では、ＭＥＶが、クライアントの宇宙船を握持するための部分を有する捕捉組立体と、適合する延伸組立体とを有する。握持するための部分が、液体アポジエンジンのノズルの中に挿入されるためのプローブなどの装置を備えることができる。適合する延伸組立体がプローブを延伸および後退させるのを実現することができる。プローブが、液体アポジエンジンの燃焼室の内部表面に係合される配備可能な組立体を前方部分に有することができる。
【０００６】
本開示のいくつかの実施形態が、クライアントは、例えば打上ロケット分離リング（例えば、４ポイントマウント）を有する捕捉組立体および液体アポジエンジンとドッキングするように設計されてない可能性があるがその捕捉組立体および液体アポジエンジンに接続されるのに適する設計フィーチャを有する事例において、宇宙船（例えば、サービサー（ｓｅｒｖｉｃｅｒ））が別の宇宙船（例えば、クライアント）とドッキングするのを可能にする。例えば、本開示の実施形態が、特別に指定されるドッキングハードウェアおよび／またはドッキング補助構造部を有さない、静止通信衛星または多様な他の宇宙船に対してドッキングを行うのに使用され得る。
【０００７】
いくつかの実施形態が、信頼性および安全性を改善するための適合性を有する、つまり宇宙船にダメージを与えるのを防止する、比較的単純なドッキングアーキテクチャの形態の利益を提供する。例えば、いくつかの実施形態が、ドッキングプロセスのために２つのモータを利用することによるドッキング装置の機械的複雑さを低減することができる。この実施形態では、１つのモータがプローブの延伸および後退のために使用され得、別のモータがフィンガ組立体の作動のために使用され得、それにより捕捉組立体内の故障のポイントを低減する。いくつかの実施形態が、作動されるばねではなく、モータによって能動的に駆動されて開閉されるフィンガ組立体のデザインを利用する。いくつかの実施形態では、フィンガ組立体がばね組立体によって駆動されて開閉され得る。
【０００８】
フィンガ組立体が、プローブボディ部分の前方部分に配置される複数のフィンガを有することができる。第１のアクチュエータが、複数のフィンガをプローブに位置合わせして配置される非配備位置と、枢動可能に接続される後方部分を中心として複数のフィンガの各々を回転させてそれにより実質的に円筒形の側壁を基準として前方先端部を延伸させる配備位置との間で、複数のフィンガを設定するのを容易にすることができる。１つまたは複数の実施形態では、捕捉組立体が、ハウジング内に少なくとも部分的に包囲される延伸部材を有する。延伸部材が後方部分に接続され得、プローブの軸方向の運動のための第２のアクチュエータに協働可能に接続される。プローブの軸方向の運動が、プローブを少なくともハウジングに隣接させて配置する後退位置と、ハウジングを基準としてプローブを前方に延伸させる延伸位置との間で、捕捉組立体を位置決めすることができる。
【０００９】
上記の概要は示される各実施形態または本開示のすべての実装形態を説明することを意図されない。
本出願に含まれる図面が本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成する。これらは本開示の実施形態を示しており、記述と併せて、本開示の原理を説明する働きをする。図面は単に特定の実施形態を説明するものであり、本開示を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】１つまたは複数の実施形態による、サービサー宇宙船およびクライアントの衛星を示す側面図である。
【図２】１つまたは複数の実施形態による捕捉組立体を示す等角図である。
【図３】１つまたは複数の実施形態による捕捉組立体を示す部分断面側面図である。
【図４】１つまたは複数の実施形態による捕捉組立体を示す部分断面図である。
【図５】１つまたは複数の実施形態によるプローブ先端部を示す上面図である。
【図６】１つまたは複数の実施形態によるプローブ先端部を示す側面図である。
【図７】１つまたは複数の実施形態によるプローブ先端部を示す側断面図である。
【図８】１つまたは複数の実施形態によるプローブ先端部を示す側断面図である。
【図９】１つまたは複数の実施形態によるプローブ先端部を示す側断面図である。
【図１０】１つまたは複数の実施形態による、クライアントのビークルのエンジンおよびプローブ組立体を示す断面図である。
【図１１】１つまたは複数の実施形態による、クライアントのビークルのエンジンおよびプローブ組立体を示す断面図である。
【図１２】１つまたは複数の実施形態による捕捉組立体を示す全体の部分断面側面図である。
【図１３】１つまたは複数の実施形態による適合する延伸組立体を示す斜視図である。
【図１４】１つまたは複数の実施形態による適合する延伸組立体を示す斜視図である。
【図１５】１つまたは複数の実施形態による適合する延伸組立体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示は種々の修正形態および代替形態を許容するが、図面には本開示の細目が例として示されており、これらの詳細に説明する。しかし、本開示を説明される特定の実施形態に限定しないことが意図されることを理解されたい。逆に、本開示の範囲内にあるすべての修正形態、均等物、および代替形態を包含することが意図される。
【００１２】
本明細書で使用される場合の、所与のパラメータを参照する「実質的に」という用語は、所与のパラメータ、特性、または条件が許容される製造公差の範囲内にあるなどといったように差異を小さくして適合している、ということを当業者が理解するような程度を意味するものであり、そのような程度を含むものである。例えば、実質的に適合するというパラメータは、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、またはさらには少なくとも９９％適合するものであってよい。
【００１３】
図１は本開示の側面図を描いており、ここでは、サービサー宇宙船１０が、本開示の１つまたは複数の実施形態に従って、クライアントのビークル１１に接近するように、クライアントのビークル１１を捕捉するように、クライアントのビークル１１にドッキングするように、またはクライアントのビークル１１に改修作業を行うように、動作させられ得る。サービサー宇宙船１０およびクライアントのビークル１１の各々が、天体の周りの軌道内に位置する衛星または他の宇宙船であってよい。サービサー宇宙船１０が、クライアントのビークル１１に接近するように、クライアントのビークル１１を捕捉するように、クライアントのビークル１１にドッキングするように、クライアントのビークル１１からアンドッキングするように、またはクライアントのビークル１１に改修作業を行うように、設計される宇宙船であってよい。サービサー宇宙船１０が、ステーション維持、軌道上昇、運動量バランシング、姿勢制御、再配置、軌道離脱、燃料補給、修理、または軌道上で実施され得る他の改修作業、を含めた、改修作業をクライアントのビークル１１に対して実施するのを容易にすることができる。サービサー宇宙船１０は２つ以上のクライアントのビークル１１に対して改修作業を実施するように設計され得、したがって、複数のクライアントのビークル１１のドッキングおよび複数のクライアントのビークル１１からのアンドッキングをサービサー宇宙船１０が行うのを可能にするドッキング機構を装備することができ、ここでは、クライアントのビークル１１のうちの１つまたは複数のビークル１１が、他のクライアントのビークル１１のうちの１つまたは複数のビークル１１とは異なる、多様なサイズまたは形状のエンジン１８を備えることが含まれる。サービサー宇宙船１０が、概して、宇宙船本体１２と、ドッキングプラットフォーム１４と、スタンチョン１６と、メインスラスタ１７と、ジンバルスラスタ１８．２と、捕捉組立体２０とを備える。
【００１４】
クライアントのビークル１１が、サービサー宇宙船１０によって捕捉され得る宇宙船である。クライアントのビークル１１が、低地球軌道、中高度地球軌道、地球同期軌道、地球同期軌道を越える軌道、または地球などの天体の周りの別の軌道にあってよい。クライアントのビークル１１が、本体１１．２と、エンジン１８と、分離リング１９とを有する。エンジン１８は宇宙船のための任意の種類の適切なエンジンであってよい。例えば、いくつかの実施形態では、エンジン１８が、液体アポジエンジン、固体燃料モータ、ＲＣＳスラスタ、あるいは他の種類のエンジンまたはモータである。エンジン１８がクライアントのビークル１１の天頂デッキ（ｚｅｎｉｔｈ  ｄｅｃｋ）上に配置され、天頂デッキは、地球を周回する宇宙船の事例では、地球の反対側に実質的に配置される宇宙船のデッキである。
【００１５】
サービサー宇宙船１０の捕捉組立体２０がエンジン１８のところでクライアントのビークル１１を捕捉するように構成され得、ドッキングを行うためにクライアントのビークル１１およびサービサー宇宙船１０を引くように構成され得る。ドッキングするとき、スタンチョン１６がクライアントのビークル１１の分離リング１９に当接され得、捕捉組立体２０がそれぞれの宇宙船を一体に保持することができる。
【００１６】
図２は、特定の実施形態による、サービサー宇宙性１０の捕捉組立体２０の等角図を描いている。特定の実施形態では、捕捉組立体２０が、捕捉組立体２０の構成要素の支持を提供するバス支持構造２１を有する。捕捉組立体２０がプローブ組立体２２を有する（図１も参照されたい）。プローブ組立体２２が、サービサー宇宙船１０がクライアントのビークル１１とドッキングするのを容易にするためにプローブ組立体２２の一部分を延伸または後退させるのを可能にする機能を有することができる。サービサー宇宙船１０がクライアントのビークル１１にドッキングされるとき、プローブ組立体２２の一部分がエンジン１８の中に挿入され得る。捕捉組立体２０が、適合するブーム４３（図１３を参照）を備えるランスを有することできる適合する延伸組立体２３（図１を参照）と、いくつかの実施形態では適合するブーム４３を収容するためのシース２４とをさらに有することができる。適合する延伸組立体２３のブーム４３が、動作中、サービサー宇宙船１０の天底デッキ（ｎａｄｉｒ  ｄｅｃｋ）１３（図１を参照）から実質的に離れる方向に延伸させられ得るかまたは天底デッキ１３の方を実質的に向く方向に後退させられ得る。クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングには、実質的にクライアントのビークル１１のエンジン１８の方を向く方向においてシース２４からブーム４３を延伸することが含まれてよい。いくつかの実施形態では、適合する延伸組立体２３のブーム４３がシース２４から２メートル以上上方に延伸させられ得る。捕捉組立体２０が、プローブ組立体２２とサービサー宇宙船１０との間の電気接続を形成するためのハーネス２５をさらに有することができる。ハーネス２５がブーム４３の延伸または後退を容易にするための螺旋状のハーネスとして提供され得る。
【００１７】
図３は、一実施形態による、プローブ組立体２２の斜視部分断面図を示す。プローブ先端部２６がプローブ組立体２２の遠位端に配置される。プローブ先端部２６は、その遠位端に配置される、２つ以上の、ローラ、ホイール、または他の摩擦低減装置２８を有することできる。種々の実施形態で、プローブ先端部２６の遠位端に配置される、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上のローラ、ホイール、または他の摩擦低減装置２８が存在してもよい。摩擦低減装置２８は潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比（ｓｐｉｎｄｌｅ  ｒａｔｉｏ）を有することができる。プローブ先端部２６がプローブ組立体２２に移動可能に取り付けられ得る。特定の実施形態では、プローブ組立体２２がブーム圧縮ばね３１を有することができる。ブーム圧縮ばね３１が、クライアントのビークル１１の任意の部分に対してプローブ先端部２６が接触するときにブーム４３がダメージを受けるのを防止するのを補助することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、プローブ先端部２６が１つまたは複数のフィンガ２７を有することができる。種々の実施形態で、プローブ先端部２６が、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のフィンガを有することができる。フィンガ２７がばねまたは他のデバイスにより開位置へと付勢され得る。フィンガ２７は、クライアントのビークル１１に対するサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキング時にフィンガ２７に加えられる付勢力によってプローブ先端部２６の方向にフィンガ２７を枢動させることができるように、適合され得る。ホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置が１つまたは複数のフィンガ２７の端部に配置され得、それによりクライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキング時にフィンガ２７によって加えられるいかなる摩擦力を低減する。１つまたは複数のフィンガ２７の端部に配置されるホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。
【００１９】
プローブ組立体２２がつば組立体２９を有することができる。つば組立体２９が１つまたは複数のローラ３０を備えることができる。種々の実施形態で、つば組立体２９が、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のローラ３０を有することができる。ローラ３０が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。つば組立体２９が、クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングを容易にするためにプローブ組立体２２を基準として移動可能であってよい。いくつかの実施形態では、つば組立体２９が、プローブ先端部２６の方にまたはプローブ先端部２６から離れるようにつば組立体２９が軸方向に平行移動するのを可能にする平行移動ジョイントスライドを有することができる。クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキング時に、ローラ３０が、ドッキング中にクライアントのビークル１１を基準としてサービサー宇宙船１０の回転を制限することができるような形でクライアントのビークル１１のエンジン１８の側壁に接触することができる（例えば、クライアントのビークル１１を把持または他の形で固定する）。プローブ組立体２２がアクチュエータ３２をさらに有することができる。アクチュエータ３２が、プローブ組立体２２の構成要素の線形動作を作動させるための動作を実現するように構成され得る。アクチュエータ３２が、プローブ先端部２６の内部部分を、クライアントのビークル１１の方にまたはクライアントのビークル１１から離れるように移動させることができ、それによりクライアントのビークル１１のサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキングを補助することができる。アクチュエータ３２が、クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキングを容易にするためにフィンガ２７をプローブ先端部２６の方向に後退させることができる。特定の実施形態では、プローブ組立体２２が、サービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間に予め加えられる張力を提供するのを、ならびにサービサー宇宙船１０およびクライアントのビークル１１のドッキング時に存在する予め加えられる張力の量を決定するのを、容易にするブーム張力インジケータばね３３または他の構成要素を有することができる。
【００２０】
以下の考察は、図３に描かれる実施形態による、クライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０をドッキングするのに捕捉組立体２０の構成要素が使用され得るような形で実施例の概略を提供する。クライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０が接近するとき、適合する延伸組立体２３のブーム４３がシース２４から部分的に延伸させられ得る。いくつかの実施形態では、ドッキングが開始される前につば２９が後退させられる。ブーム４３によりプローブ組立体２２の少なくとも一部分をエンジン１８の中まで延伸させるのを可能にする距離の範囲内でクライアントのビークル１１を基準としてサービサー宇宙船１０が配置される場合、ブーム４３がエンジン１８のノズルの中まで延伸させられる。ブーム４３の延伸の速度は捕捉事象中に摩擦が存在し得る時間量を短縮するように実装され得、これは、いくつかの実施形態では、毎秒１５メートル以上であってよい。フィンガ２７がエンジン１８の最も細い部分に接近するとき（場合によっては、頂点またはスロート３２と称される（図１０および図１１を参照））、フィンガ２７がプローブ先端部２６の方に後退することができる。プローブ先端部２６がエンジン１８の頂点またはスロート３９を通過するとき、ばねまたは他の装置３８がプローブ先端部２６から外側へフィンガ２７（図９を参照）を付勢して配備位置に置くことができる（例えば、クライアントのビークルに接触すること、固定すること、把持することを目的とする）。例えば、フィンガ２７（および／または、つば２９）が延伸させられ得、および／または配置位置において受動的に固定され得る（例えば、モータ付きのアクチュエータを使用しない）。いくつかの実施形態では、エンジン１８の中にプローブ先端部２６を挿入することが、サービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間で毎秒５ミリメートル以下のデルタ速度を発生させることができる。次いで、スタンチョン１６が分離リング１９に接触するようになるまで、ブーム４３がサービサー宇宙船１０の方に後退させられ得る。つば２９が後退させられた実施形態では、つば２９がつば２９とエンジン１８の側部との間での接触を可能にするように延伸させられ得る（例えば、クライアントのビークルに接触すること、セキュアすること、把持することを目的とする）。ブーム張力インジケータばね３３あるいは他のスイッチまたはインジケータを起動するのに、サービサー宇宙線１０とクラインとのビークル１１との間に十分な張力が存在するようになるまで、ブーム４３がサービサー宇宙船１０まで継続して後退する。
【００２１】
以下の考察は、クライアントのビークル１１からサービサー宇宙船１０をアンドッキングするのに捕捉組立体２０の構成要素を使用することができるような形で実施例の概略を提供する。ブーム張力インジケータばね３３あるいは他のスイッチまたはインジケータによって示される、サービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間の張力が解放されるようになるまで、適合する延伸組立体２３のブーム４３がサービサー宇宙船１０から離れてクライアントのビークル１１の方に延伸させられ得る。いくつかの実施形態では、つば２９がアンドッキングの前に後退させられ得る。ブーム４３が、プローブ先端部２６に向かう方向にフィンガ２９を後退させるためのクリアランスを可能にするのに十分な量だけ延伸させられ、次いでサービサー宇宙船１０に向かう方向に後退させられる。サービサー宇宙船１０がクライアントのビークル１１から離れるように動かすことができる。特定の実施形態では、ブーム４３が後退させられてサービサー宇宙船１０がクライアントのビークル１１から離れるように動かす前に、アンドッキングを容易にするためにクライアントのビークル１１に力を加えることを目的としてクライアントのビークル１１の方にサービサー宇宙船１０からブーム４３をさらに延伸させることが有利である可能性がある。
【００２２】
図４は、別の実施形態によるプローブ組立体２２の全体の部分断面図を示す。プローブ先端部２６がプローブ組立体２２の遠位端に配置される。プローブ先端部２６が２つ以上のフィンガ２７を有することができる。プローブ先端部２６が、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のフィンガを有することができる。フィンガ２７がばねまたは他のデバイスにより閉位置まで付勢され得る。フィンガ２７が、クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキング時に、フィンガ２７に加えられる付勢力により、プローブ先端部２６の方に向かう方向にまたはプローブ先端部２６から離れる方向にフィンガ２７を枢動させるのを可能にするように、適合され得る。ホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置２８が１つまたは複数のフィンガ２７の端部に配置され得、それによりクライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキング時にフィンガ２７によって加えられるいかなる摩擦力も低減する。ローラ２８が、フローティングピン上に設けられる１つまたは複数の先端部ローラによって提供され得る。１つまたは複数のフィンガ２７の端部に配置されるホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置２８が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。プローブ先端部２６がプローブ組立体２２に移動可能に取り付けられ得る。特定の実施形態では、プローブ組立体２２がブーム圧縮ばね３１を有することができる。ブーム圧縮ばね３１が、クライアントのビークル１１の任意の部分に対してプローブ先端部２６が接触するときにブーム４３（図１３を参照）がダメージを受けるのを防止するのを補助することができる。特定の実施形態では、プローブ組立体２２が１つまたは複数のスロート検出器（ｔｈｒｏａｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３５をさらに有することができる。スロート検出器３５が、それらの先端部上に、ローラ、ホイール、または他の摩擦低減装置を装備することができる。スロート検出器３５が、ホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。スロート検出器３５が、クライアントのビークル１１のエンジン１８内のプローブ先端部２６の相対位置を感知することによりプローブ組立体２２を補助する。
【００２３】
プローブ組立体２２がつば組立体２９を有することができる。つば組立体２９が１つまたは複数のローラ３０を備えることができる。つば組立体２９が、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、またはそれ以上のローラ３０を有することができる。ローラ３０が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。つば組立体２９が、クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングおよびプリロードを容易にするためにプローブ先端部２６を基準として移動可能であってよい。クライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０のドッキング時、ローラ３０が、ドッキング中にクライアントのビークル１１を基準としてサービサー宇宙船１０の回転を制限することができるような形でクライアントのビークル１１のエンジン１８の側壁に接触することができる。プローブ組立体２２がアクチュエータ３２をさらに有することができる。アクチュエータ３２が、プローブ組立体２２の構成要素の線形動作を作動させるための動作を実現するように構成され得る。アクチュエータ３２が、プローブ先端部２６の内部構成要素を、クライアントのビークル１１の方にまたはクライアントのビークル１１から離れるように移動させることができ、それによりクライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキングを補助することができる。アクチュエータ３２が、つば組立体２９によりエンジン１８のスロート３９の頂点を把持することができる（図１０および図１１を参照）。アクチュエータ３２が、クライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキングを容易にすることを目的として、フィンガ２７を配置位置または収容位置まで作動させるためにプローブ先端部２６を基準としてカムバー３４（図１１を参照）を平行移動させることができる。特定の実施形態では、プローブ組立体２２が、サービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間に予め加えられる張力を提供するのを、ならびにサービサー宇宙船１０およびクライアントのビークル１１のドッキング時に存在する予め加えられる張力の量を決定するのを、容易にするブーム張力インジケータばね３３または他の構成要素を有することができる。いくつかの実施形態では、サービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間の予め加えられる張力が６６．７２３３２４Ｎ（１５ｌｂｆ）以上である。ブーム圧縮ばね３１が衝撃荷重のピークレベルを制限することができる。
【００２４】
図５〜９は、一実施形態によるプローブ先端部２６の上面図および側面図ならびに断面図を描いている。図５は、一実施形態による、２つフィンガ２７および４つのローラ２８を描いている、プローブ先端部２６の上面図である。図６は、一実施形態による、２つのフィンガ２７、およびローラ２８を描いている、プローブ先端部２６の側面図である。図６は、フィンガ２７の枢動動作を実現するフィンガ枢動ピン３７をさらに描いている。図７は、後退位置にあるフィンガ２７を描いている、プローブ先端部２６の側断面図である。フィンガ２７が１つまたは複数のスプレイローラ３６を装備することができる。スプレイローラ３６が、プローブ先端部２６の遠位端の方にカムバー３４（図１１を参照）を延伸させるときにフィンガ２７を枢動動作の配備するのを容易にする。図８は、配置位置にあるフィンガ２７を描いている、プローブ先端部２６の側断面図である。フィンガ２７が１つまたは複数のスプレイローラ３６を装備することができる。図８に示されるように、カムバー３４がプローブ先端部２６の遠位端の方に向かって延伸させられ得、それによりスプレイローラ３６に力を提供してフィンガ２７を枢動動作で配備する。図９は、配置位置にあるフィンガ２７を描いている、プローブ先端部２６の側断面図である。フィンガ２７を非配備位置に付勢するのにばねまたは他の装置３８が使用され得る。いくつかの実施形態では、１つのフィンガ２７に対して、１つ、２つ、またはそれ以上のばね３８が存在してよい。
【００２５】
図４〜９に描かれるプローブ組立体２２によるドッキングは、図１０および図１１によってさらに情報を与えられて図３に関連して説明される手法と同様の手法で達成され得る。図１０および図１１は、プローブ先端部２６の挿入時のエンジン１８の断面図を描いている。図１０に描かれるように、プローブ組立体２２がドッキングのために配置されていることをスロート検出器３５が感知するまで、プローブ先端部２６がエンジン１８のスロート３９を通して挿入されている。図１１に描かれるように、カムバー３４が延伸させられており、それによりフィンガ２７を配備してスロート３９に接触させている。つば組立体２９が、エンジン１８のスロート３９の頂点に把持荷重を適用するのを容易にするように配備されている。
【００２６】
図１２は、別の実施形態によるプローブ組立体２２の全体の部分断面側面図を示す。プローブ先端部２６がプローブ組立体２２の遠位端に配置される。プローブ先端部２６が１つまたは複数のフィンガ２７を有することができる。プローブ先端部２６が、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のフィンガを有することができる。フィンガ２７がばねまたは他のデバイスによって開位置または閉位置まで付勢され得る。フィンガ２７が、クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキング時に、フィンガ２７に加えられる付勢力により、プローブ先端部２６の方に向かう方向にまたはプローブ先端部２６から離れる方向にフィンガを枢動させるのを可能にするように、適合され得る。ホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置２８が１つまたは複数のフィンガ２７の端部に配置され得、それによりクライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキング時にフィンガ２７によって加えられるいかなる摩擦力も低減する。１つまたは複数のフィンガ２７の端部に配置されるホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。プローブ先端部２６が、その遠位端に配置される１つまたは複数のローラ、ホイール、または他の摩擦低減装置２８を有することができる。プローブ先端部２６の遠位端に配置される、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上のローラ、ホイール、または他の摩擦低減装置２８が存在してもよい。ホイール、ローラ、または他の摩擦低減装置２８が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。プローブ先端部２６がプローブ組立体２２に移動可能に取り付けられ得る。いくつかの実施形態が、プローブ組立体２２内にブーム圧縮ばね３１を有することができる。ブーム圧縮ばね３１が、クライアントのビークル１１の任意の部分に対してプローブ先端部２６が接触するときにブーム４３（図１３を参照）がダメージを受けるのを防止するのを補助することができる。
【００２７】
プローブ組立体２２がつば組立体２９を有することができる。つば組立体２９が１つまたは複数のローラ３０を備えることができる。つば組立体２９が、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のローラ３０を有することができる。ローラ３０が潤滑した乾燥フィルムであってよく、３以上のスピンドル比を有することができる。つば組立体２９がエンジン１８のスロート３９の頂点を把持するように移動可能であってよい（図１０および図１１）。プローブ組立体２２がアクチュエータ３２をさらに有することができる。アクチュエータ３２が、プローブ組立体２２の構成要素の線形動作を作動させるための動作を実現するように構成され得る。アクチュエータ３２が、プローブ先端部２６の内部構成要素を、クライアントのビークル１１の方にまたはクライアントのビークル１１から離れるように移動させることができ、それによりクライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０のドッキングまたはアンドッキングを補助することができる。アクチュエータ３２が、つば組立体２９によりエンジン１８のスロート３９の頂点を把持することができる。特定の実施形態では、プローブ組立体２２が、サービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間に予め加えられる張力を提供するのを、ならびにサービサー宇宙船１０およびクライアントのビークル１１のドッキング時に存在する予め加えられる張力の量を決定するのを、容易にするブーム張力インジケータばね３３または他の構成要素を有することができる。当業者であれば認識するであろうが、図１２に描かれるプローブ組立体２２によるドッキングは、図３〜１１に関連して説明される手法と同様の手法で達成され得る。
【００２８】
図１３〜１５は、一実施形態によるランスシステム４０の形態の適合する延伸組立体２３を描いている。ランスシステム４０が、クライアントのビークル１１に対してサービサー宇宙船１０をドッキングするのを容易にするために捕捉組立体２０と組み合わせて使用され得る。ランスシステム４０が、ランスモータ４１と、駆動システム４２と、シース２４と、ブーム４３とを備えることができる。先端部プラグ４７がブーム４３の遠位端に設けられ、ブーム４３とプローブ組立体２２（図１および図２）との間に機械的インターフェースを提供する。ランスモータ４１が、駆動システム４２を使用して、シース２４からブーム４３を延伸させることまたはシース２４の中にブーム４３を後退させることを動作可能に制御するように係合され得る。駆動システム４２がランスモータ４１とブーム４３との間に機械的インターフェースを提供し、トラクタ駆動システム４４の形態で提供され得、トラクタ駆動システム４４が、１つまたは複数のピン付きガイドプーリ４６を駆動することができる１つまたは複数の歯車４５を有することができる。ブーム４３が、ピン付きガイドプーリ４６上のピンに対応するピン孔４８を装備することができる。動作中、図１３〜１５に描かれる実施形態が、ランスモータ４１により駆動システム４２の歯車４５を駆動することにより、動作させられ得る。それにより歯車４５がピン付きガイドプーリ４６の回転を駆動し、その回転により、ピン付きガイドプーリ４６とブーム４３のピン孔４８との間の相互作用によりブーム４３を延伸または後退させる。シース２４がサービサー宇宙船１０の天底デッキ１３から延伸させられていないブーム４３の一部分を収容する。いくつかの実施形態では、ブーム４３が、クライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングを容易にするために実質的に剛体となるように設計され得る。いくつかの実施形態では、ブーム４３が、プローブ組立体２２によりクライアントのビークル１１に及ぼされる法線力を低減することによりプローブ組立体２２とエンジン１８との間の摩擦を低減することによりクライアントのビークル１１に対してのサービサー宇宙船１０のドッキングを容易にするために実質的に可撓性となるように設計され得る。このような法線力はドッキング中のプローブ組立体２２の位置がずれることを原因として存在する可能性がある。ブーム４３の可撓性により、ドッキング中のサービサー宇宙船１０とクライアントのビークル１１との間の法線力を、１．１１２０５５Ｎ（０．２５ｌｂｆ）以下に低減することができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、サービサー宇宙船１０が、捕捉組立体２０、適合する延伸組立体２３、またはその両方に通信接続される制御装置を装備することができる。制御装置は、無線信号を介して、または他の適切な無線通信方法を介して、サービサー宇宙船１０に通信接続される、地球上に設置されるコンピュータシステムであってよい。別法として、制御装置がサービサー宇宙船１０に含まれてよいか、サービサー宇宙船１０に連通されるクライアントのビークル１１などの第３の宇宙船内に含まれてもよい。他の実施形態では、制御装置機能が、地球上に設置されるか、サービサー宇宙船に設置されるか、または第３の宇宙船に設置される制御装置の任意の組み合わせによって達成され得る。制御装置は、クライアントのビークル１１の対してのサービサー宇宙船１０のドッキングのためのセットの命令を実行するためのハードウェアおよび／またはソフトウェアの組み合わせであってよい。ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または上記の組み合わせが制御装置に含まれてよく、サービサー宇宙船１０を制御するためのセットの命令を実行するように構成され得る。例えば、サービサー宇宙船１０およびクライアントのビークル１１がいつ捕捉組立体２０のドッキングレンジの範囲内にあるかを決定するために、制御装置はサービサー宇宙船１０内にあるセンサを利用することができる。制御装置が、ブーム４３の延伸または後退、およびプローブ組立体２２の係合、脱着、または動作を制御することができる。制御装置は、エンジン１８の中にプローブ組立体２２が成功裏に挿入されてプローブ組立体２２のプローブ先端部２６のフィンガ２７を配備したときにそのことを決定することができる。制御装置がブーム４３を後退させるようにサービサー宇宙船１０を制御することができ、それによりフィンガ２７をエンジン１８に係合させ、クライアントのビークル１１を捕捉する。制御装置がブーム４３を延伸させるようにサービサー宇宙船１０を制御することができ、それによりクライアントのビークル１１からサービサー宇宙船１０をアンドックする。
【００３０】
さらなる例示の実施形態を以下で開示する。
実施形態１：宇宙でクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、クライアントのビークルがエンジンを有し、システムが、宇宙でシステムを動かすための推進機構と；クライアントのビークルに対してシステムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構とを備え、捕捉機構が摩擦低減要素を備えるプローブを有する。
【００３１】
実施形態２：実施形態１のシステムであって、捕捉機構が、クライアントのビークルのエンジンによって画定されるキャビティの中まで挿入されるように構成され、１つまたは複数の回転可能な要素がクライアントのビークルのエンジンに係合されるように構成され、あるいは捕捉機構がクライアントのビークルのエンジン内にキャビティとドッキングするように構成され、エンジンが液体アポジエンジンを備える。
【００３２】
実施形態３：実施形態１のシステムであって、摩擦低減要素が実質的にプローブの遠位端に配置される。
実施形態４：実施形態３のシステムであって、摩擦低減要素が、プローブの遠位端にある構造的に重要である第１のアイテムである。
【００３３】
実施形態５：実施形態１のシステムであって、摩擦低減要素が１つまたは複数のローラである。
実施形態６：実施形態５のシステムであって、１つまたは複数のローラが潤滑した乾燥フィルムである。
【００３４】
実施形態７：実施形態５のシステムであって、１つまたは複数のローラが３以上のスピンドル比を有する。
実施形態８：実施形態１のシステムであって、プローブが、プローブの遠位端の近くに配置される１つまたは複数のつばを有する。
【００３５】
実施形態９：実施形態８のシステムであって、１つまたは複数のつばのうちの少なくとも１つのつばがローラを有する。
実施形態１０：実施形態９のシステムであって、ローラを有する、１つまたは複数のつばのうちの少なくとも１つのつばが、プローブの遠位端にある構造的に重要である第１または第２のアイテムである。
【００３６】
実施形態１１：実施形態９のシステムであって、ローラが潤滑した乾燥フィルムである。
実施形態１２：実施形態９のシステムであって、ローラが３以上のスピンドル比を有する。
【００３７】
実施形態１３：実施形態１のシステムであって、プローブがエンジンの中へと作動されるように配置される。
実施形態１４：実施形態１３のシステムであって、プローブが、捕捉事象中に摩擦が存在し得る時間量を短縮する速度で作動させられ得る。
【００３８】
実施形態１５：実施形態１４のシステムであって、速度が毎秒１５ミリメートル以上である。
実施形態１６：実施形態１のシステムであって、プローブが、受動的捕捉テクニックを利用してクライアントのビークルを捕捉するのに採用され得る。
【００３９】
実施形態１７：実施形態１６のシステムであって、プローブがばね式バーブフィンガを備える。
実施形態１８：実施形態１７のシステムであって、プローブが少なくとも２つのばね式バーブフィンガを備える。
【００４０】
実施形態１９：実施形態１８のシステムであって、プローブおよびばね式バーブフィンガがエンジンの中に挿入される。
実施形態２０：実施形態１９のシステムであって、エンジンの中へのばね式バーブフィンガの挿入により、システムとクライアントのビークルとの間で毎秒５ミリメートル以下のデルタ速度を発生させる。
【００４１】
実施形態２１：実施形態１のシステムであって、プローブがエンジンの中に挿入され、プローブがばねを備える。
実施形態２２：実施形態２１のシステムであって、ばねがエンジンのスロートを検出するのに使用される。
【００４２】
実施形態２３：実施形態２１のシステムであって、ばねがスロートを受動的に把持するのに使用される。
実施形態２４：実施形態２１のシステムであって、ばねが、１つまたは複数のばね式つばを使用してスロートを受動的に把持するのに使用される。
【００４３】
実施形態２５：実施形態２４のシステムであって、ばねがバーブフィンガを受動的に戻すのに使用される。
実施形態２６：実施形態２１のシステムであって、ばねが張力の適合を実現に使用される。
【００４４】
実施形態２７：実施形態２６のシステムであって、張力の適合を実現するばねが、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第１の速度から第２の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にする。
【００４５】
実施形態２８：実施形態２６のシステムであって、張力の適合を実現するばねが、６６．７２３３２４Ｎ（１５ｌｂｆ）以上でクライアントのビークルの予め荷重を加えるための機構をシステムに提供する。
【００４６】
実施形態２９：実施形態２１のシステムであって、ばねが圧縮の適合を実現する。
実施形態３０：実施形態２９のシステムであって、圧縮の適合を実現するばねが、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第１の速度から第２の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にする。
【００４７】
実施形態３１：実施形態２９のシステムであって、圧縮の適合を実現するばねが、サービサー宇宙船によりクライアントのビークルに加えられる摩擦力を低減する。
実施形態３２：宇宙でクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、クライアントのビークルがエンジンを有し、システムが、宇宙でシステムを動かすための推進機構と；クライアントのビークルに対してシステムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構と、捕捉機構を担持するためのおよびクライアントのビークルを基準として捕捉機構を移動可能に配置するためのブームと、を備える。
【００４８】
実施形態３３：実施形態３２のシステムであって、ブームが可撓性である。
実施形態３４：実施形態３３のシステムであって、プローブがエンジンの中まで作動されるように配置される。
【００４９】
実施形態３５：実施形態３４のシステムであって、ブームが、システムによりクライアントのビークルに及ぼされる法線力を低減することにより摩擦を低減するのに十分な可撓性を有する。
【００５０】
実施形態３６：実施形態３５のシステムであって、クライアントのビークルに及ぼされる法線力は、作動してエンジンの中に入る時にプローブの位置がずれることを原因とする。
【００５１】
実施形態３７：実施形態３６のシステムであって、法線力が１．１１２０５５Ｎ（０．２５ｌｂｆ）以下に低減される。
実施形態３８：捕捉機構を使用して宇宙でクライアントのビークルを捕捉するための方法であって、クライアントのビークルがエンジンを有し、この方法が、エンジンの近傍まで捕捉機構を動かすことと；エンジンに対して捕捉機構が接触するときに捕捉機構とエンジンとの間の摩擦を低減するために捕捉機構上に摩擦低減要素を提供することと；エンジンの中に捕捉機構を挿入することと；エンジンに対して捕捉機構を取り外し可能に接合するために捕捉機構を作動させることと、を含む。
【００５２】
実施形態３９：実施形態３８の方法であって、クライアントのビークルのエンジンが液体アポジエンジンである。
実施形態４０：実施形態３８の方法であって、提供される摩擦低減要素が、実質的に、捕捉機構の遠位端に配置される。
【００５３】
実施形態４１：実施形態４０の方法であって、提供される摩擦低減要素が、プローブの遠位端に配置される構造的に重要である第１のアイテムである。
実施形態４２：実施形態３８の方法であって、提供される摩擦低減要素が１つまたは複数のローラである。
【００５４】
実施形態４３：実施形態４２の方法であって、１つまたは複数のローラが潤滑した乾燥フィルムである。
実施形態４４：実施形態４２の方法であって、１つまたは複数のローラが３以上のスピンドル比を有する。
【００５５】
実施形態４５：実施形態３８の方法であって、捕捉機構が、捕捉事象中に摩擦が存在し得る時間量を短縮する速度でエンジンの中に挿入される。
実施形態４６：実施形態４５の方法であって、速度が毎秒１５ミリメートル以上である。
【００５６】
実施形態４７：実施液体３８の方法であって、捕捉機構が、ばね式バーブフィンガを使用してエンジンに対して捕捉機構を取り外し可能に接合する。
実施形態４８：実施形態４７の方法であって、捕捉機構が少なくとも２つのばね式バーブフィンガを備える。
【００５７】
実施形態４９：実施形態４７の方法であって、エンジンの中に捕捉機構を挿入することが、方法とクライアントのビークルとの間で毎秒５ミリメートル以下のデルタ速度を発生させる。
【００５８】
実施形態５０：実施形態３８の方法であって、方法がエンジンのスロートを検出することをさらに含む。
実施形態５１：実施形態５０の方法であって、方法がばねを用いてエンジンのスロートを検出することを含む。
【００５９】
実施形態５２：実施形態５１の方法であって、方法が、スロートを受動的に把持するためにばねを使用することをさらに含む。
実施形態５３：実施形態５１の方法であって、方法が、１つまたは複数のばね式つばを使用してスロートを受動的に把持するためにばねを使用することをさらに含む。
【００６０】
実施形態５４：実施形態５１の方法であって、方法が、張力の適合を実現するためにばねを使用することをさらに含む。
実施形態５５：実施形態５４の方法であって、方法が、張力の適合を実現するばねを使用して、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第１の速度から第２の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にすることをさらに含む。
【００６１】
実施形態５６：実施形態５４の方法であって、方法が、張力の適合を実現するばねを使用して、６６．７２３３２４Ｎ（１５ｌｂｆ）以上でクライアントのビークルの予め荷重を加えるための機構を捕捉機構に提供することをさらに含む。
【００６２】
実施形態５７：実施形態５１の方法であって、方法が、圧縮の適合を実現するためにばねを使用することをさらに含む。
実施形態５８：実施形態５７の方法であって、方法が、圧縮の適合を実現するばねを使用して、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第１の速度から第２の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にすることをさらに含む。
【００６３】
実施形態５９：実施形態５７の方法であって、方法が、圧縮の適合を実現するばねを使用して、サービサー宇宙船によりクライアントのビークルに加える摩擦力を低減することをさらに含む。
【００６４】
実施形態６０：捕捉機構を担持するためのブームを使用して宇宙でクライアントのビークルを捕捉するための方法であって、クライアントのビークルがエンジンを有し、この方法が、エンジンの近傍まで捕捉機構を動かすことと；ブームを使用してエンジンを基準として捕捉機構を移動させることと；エンジンの中に捕捉機構を挿入することと；エンジンに対して捕捉機構を取り外し可能に接合するために捕捉機構を作動させることと、を含む。
【００６５】
実施形態６１：実施形態６０の方法であって、ブームが可撓性である。
実施形態６２：実施形態６１の方法であって、ブームが、本方法によりクライアントのビークルに及ぼされる法線力を低減することにより摩擦を低減するのに十分に可撓性である。
【００６６】
実施形態６３：実施形態６２の方法であって、クライアントのビークルに及ぼされる法線力は、作動してエンジンの中に入る時にプローブの位置がずれることを原因とする。
実施形態６４：実施形態６３の方法であって、法線力が１．１１２０５５Ｎ（０．２５ｌｂｆ）以下に低減される。
【００６７】
実施形態６５：宇宙でクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、クライアントのビークルがエンジンを有し、システムが、宇宙でシステムを動かすための推進機構と；クライアントのビークルに対してシステムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構とを備え、捕捉機構が把持する能力を有するプローブを有する。
【００６８】
実施形態６６：実施形態６５のシステムであって、クライアントのビークルのエンジンが液体アポジエンジンである。
実施形態６７：実施形態６５のシステムであって、把持がエンジンの少なくとも２つの側部に接触することを含む。
【００６９】
実施形態６８：実施形態６７のシステムであって、把持がエンジンのスロートの頂点の少なくとも２つの側部に接触することを含む。
実施形態６９：実施形態６８のシステムであって、把持する能力が受動的である。
【００７０】
実施形態７０：実施形態６９のシステムであって、把持する能力がばね式スライドを介して有効となる。
実施形態７１：実施形態６８のシステムであって、把持が頂点を中心としたクライアントのビークルの動作を約±３度の間に制限する。
【００７１】
実施形態７２：捕捉機構を使用して宇宙でクライアントのビークルを捕捉するための方法であって、クライアントのビークルがエンジンを有し、この方法が、宇宙でエンジンの近傍まで捕捉機構を動かすことと；把持する能力を有するプローブを使用してクライアントのビークルに対して捕捉機構を接合することと、を含む。
【００７２】
実施形態７３：実施形態７２の方法であって、クライアントのビークルのエンジンが液体アポジエンジンである。
実施形態７４：実施形態７２の方法であって、把持する能力を有するプローブによりクライアントのビークルに対して捕捉機構を接合することが、エンジンの少なくとも２つの側部に接触することをさらに含む。
【００７３】
実施形態７５：実施形態７４の方法であって、把持する能力を有するプローブを使用してクライアントのビークルに対して捕捉機構を接合することが、エンジンのスロートの頂点の少なくとも２つの側部に接触することをさらに含む。
【００７４】
実施形態７６：実施形態７５の方法であって、把持する能力が受動的である。
実施形態７７：実施形態７６の方法であって、把持する能力がばね式スライドを介して有効となる。
【００７５】
実施形態７８：実施形態７５の方法であって、把持が頂点を中心としたクライアントのビークルの動作を約±３度の間に制限する。
上記で説明されて添付図面の図に示される本開示の実施形態は本開示の範囲を限定するものではない。その理由は、これらの実施形態が単に本開示の実施形態の例にすぎないためである。本開示は添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物によって定義される。任意の等価の実施形態が本開示の範囲内にある。実際には、本明細書で示されて説明される実施形態に加えて、説明される要素の代替の有用な組み合わせなどの、本開示の種々の修正形態が、本記述から当業者には明らかとなろう。このような修正形態および実施形態も添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物の範囲内にある。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、実際的な用途、または市場で見られるテクノロジに対しての技術的改善を説明するために、あるいは本明細書で開示される実施形態を当業者が理解するのを可能にするために、選択されたものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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