编者按：2016年底，美国宇航局宣布正在研制一种可为在轨运行卫星提供燃料的新型航天器，简称“Restore-L”。这让原本存在于科幻小说中的飞船太空加油的场景，有望走进现实。
　　燃料多少决定使用期限
　　一颗人造卫星的服役寿命取决于多种因素：一是轨道高度，运行轨道越高，受空气阻力的影响越小，寿命越长；二是设计寿命，卫星上电源、姿态控制和通讯等系统互相关联，随便哪一个系统出现故障都会造成卫星寿命的终止；三是遇上陨石或太空垃圾撞击意外等事故，会立马结束卫星的寿命；四是携带的燃料量，直接影响其使用期限。
　　对于人造卫星来说，一方面载荷每多出一点儿，就要增加额外的火箭燃料。这不但增加发射成本，而且大幅增加發射出错的可能性，因此，卫星发射必须斤斤计较，能省则省。另一方面，虽然卫星上都安装着太阳能帆板电池，但仍需要消耗燃料来进行轨道维持、误差修正、调整姿态以及应急变轨等“动作”，确保卫星安全运转。
　　维持轨道需要携带足够的燃料，但控制整体质量又不能“超标”，这两项因素加起来，让人造卫星的设计面临着两难的境地。有些卫星完好无损，但因为燃料耗尽无法继续在轨运行，有的脱离轨道进入大气层被焚毁或与其他航天器相撞。
　　现在围绕地球轨道运行的太空垃圾已经越来越多，许多都是人造卫星产生的。
　　其中包括已废弃的卫星本体、火箭残骸、卫星碎片、散落的零件和爆炸后产生的碎片等。据统计，直径大于1厘米的空间碎片数量超过11万个，而大于1毫米的空间碎片多达30余万个。现在有4 500多吨太空垃圾残留在轨道上，这些为数众多的残骸垃圾对空间环境是一种污染，也增加了宇宙航行等空间活动的危险性。
　　一颗人造卫星通常造价数亿美元，有的高达几十亿美元。如果能够在太空为其补加燃料，带来的经济效益将十分可观。测算表明，给静止轨道上的卫星补给60千克燃料，即可延长12个月寿命。所以，卫星在轨加油一直是国际航天领域的研究热点。
　　然而“太空加油”毕竟是一大技术难题。首先，现在的卫星设计都是以一次性使用为前提的，补加燃料的可行性不大。今后的卫星如果需要进行在轨补加燃料，就得设计安装加注系统，这也会占用一定的卫星有效载荷。其次，给卫星补加燃料，成本可能比重新发射一颗卫星低不了多少，而且还会面临交会对接以及加注过程中的风险，一旦发生意外将损失更重。
　　虽然目前“太空加油”计划看上去困难重重，但未来的应用价值不可低估，值得关注与期待。
　　“太空加油”技术一旦被广泛采用，将会对后续卫星和飞船等航天器的设计理念有所突破，太空开发的成本也将有效降低，同时还能有效减少太空垃圾的数量。先进的自动交会对接系统和空间机械臂捕获技术，甚至可以服务于未来的行星防御和大型轨道结构的安装。
　　“Restore-L”负责补充燃料
　　“Restore-L”无人航天器可为卫星补充燃料，它将装配一条灵巧的机械手臂，这样它不但能补充燃料，而且在必要的时候能够执行修理甚至是收集残骸的工作。在“Restore-L”飞船项目确定之后，新的卫星在设计时将考虑两者的兼容性，意味着卫星将搭配简易的升级装备和简单的燃料补充系统，能够明显降低成本。
　　美国宇航局预计，于2020年“Restore-L”将发射升空，投入使用。
　　1999年4月15日发射升空的美国“陆地卫星-7”是美国陆地探测卫星系列卫星，将成为“Restore-L”的首个用户。“陆地卫星-7”装备了一种增强型专题制图仪，能够被动感应地表反射的太阳辐射和散发的热辐射。它每天能够捕获和传输多达532张地球的照片，让科研人员获得连续的数据记录。届时，“Restore-L”将自动移至它所在轨道附近，用机械臂将其牢牢抓住，加完油之后再释放和重置。通过轨道燃料加注，“陆地卫星-7”的工作周期就会远超过最初的设计。
　　一旦“Restore-L”成功运行，卫星发射的相关成本将会明显降低。因为发射时卫星再也不必运输沉重的燃料，也不需要从一开始就携带所有的设备，可以通过发射“Restore-L”定期补充燃料。科学家设想，未来的某一天甚至有可能让一个巨大的“燃料罐”在地球轨道中运行，这样“Restore-L”就能够在进行下一次燃料补给任务时到它那里加满燃料。另外，像“Restore-L”这样的专门航天器可以协助修理卫星或是转移现有卫星的轨道，让许多老旧的卫星有可能重获新生。这不但能大幅度缩减发射成本，还可以减少太空垃圾的数量。