JP2023523907A - ビークル捕獲組立体ならびに関連するデバイス、システム、および方法 - Google Patents

Abstract

ビークル捕獲組立体ならびに関連するデバイス、システム、および方法が、標的ビークルと受動的に係合して標的ビークルを固定するための１つまたは複数のプローブ組立体を含む。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０２０年５月４日に出願された「ＶＥＨＩＣＬＥ ＣＡＰＴＵＲＥ ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＤＥＶＩＣＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」に対する米国仮特許出願第６３／０１９，９２３号の出願日の利益を主張するものであり、その開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。

[0002]本開示は、ビークル（例えば、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、および方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、関連するビークルと係合するための主として受動的なビークル捕獲組立体ならびに関連するデバイス、システム、および方法を含む。

[0003]ドッキング組立体およびデバイスが、２機以上のビークル（例えば、宇宙船）を互いに機械的に接続するために利用され得る。そのような宇宙船は、短期間の宇宙飛行のために設計されたビークル（例えば、自動推進式のビークル）であってよく、かつ／または、長期間にわたって宇宙に滞在するように構成されてもよい。宇宙船は、標的ビークルに資源を供給することおよび／または標的ビークルの軌道を変えることなどの、宇宙ミッションにおける特定の機能を実行するように意図され得る。場合により、宇宙船は、宇宙ステーション、人工衛星、または別の適切な構造体であり得る。

[0004]２機以上の宇宙船の接続は、１機の宇宙船から別の宇宙船への資源の移送を可能にし得る。例えば、宇宙船が、乗組員および資源を送るために、宇宙ステーションとドッキングし得る。別の例では、宇宙船が、人工衛星の１つまたは複数の構成要素の保守管理および修理を行うために、その人工衛星とドッキングし得る。なおもさらなる例では、宇宙船が、例えば、天体への降下もしくは天体からの上昇のための推進などの特定のミッション機能を提供するために、またはミッションのための選択位置に移動するために、別のビークルとドッキングし得る。

[0005]宇宙船へのドッキングの概念化された方法は、複雑な力学的な器具から成る。米国特許第３，５０８，７２３号、同第４，０１８，４０９号、同第４，１７７，９６４号、同第４，２１９，１７１号、同第４，３９１，４２３号、同第４，５８８，１５０号、同第４，６６４，３４４号、同第４，８９８，３４８号、同第５，００５，７８６号、同第５，０４０，７４９号、同第５，０９４，４１０号、同第５，２９９，７６４号、同第５，３６４，０４６号、同第５，３７２，３４０号、同第５，４９０，０７５号、同第５，５１１，７４８号、同第５，７３５，４８８号、同第５，８０３，４０７号、同第５，８０６，８０２号、同第６，０１７，０００号、同第６，２９９，１０７号、同第６，３３０，９８７号、同第６，４８４，９７３号、同第６，５２３，７８４号、同第６，７４２，７４５号、同第６，８４３，４４６号、同第６，９４５，５００号、同第６，９６９，０３０号、同第７，０７０，１５１号、同第７，１０４，５０５号、同第７，２０７，５２５号、同第７，２１６，８３３号、同第７，２１６，８３４号、同第７，２４０，８７９号、同第７，２９３，７４３号、同第７，３７０，８３４号、同第７，４３８，２６４号、同第７，４６１，８１８号、同第７，４８４，６９０号、同第７，５１３，４５９号、同第７，５１３，４６０号、同第７，５７５，１９９号、同第７，５８８，２１３号、同第７，６１１，０９６号、同第７，６１１，０９７号、同第７，６２４，９５０号、同第７，８１５，１４９号、同第７，８２３，８３７号、同第７，８２８，２４９号、同第７，８５７，２６１号、同第７，８６１，９７４号、同第７，８６１，９７５号、同第７，９９２，８２４号、同第８，００６，９３７号、同第８，００６，９３８号、同第８，０１６，２４２号、同第８，０３３，５０８号、同第８，０５６，８６４号、同第８，０７４，９３５号、同第８，１８１，９１１号、同第８，１９６，８７０号、同第８，２０５，８３８号、同第８，２４０，６１３号、同第８，２４５，３７０号、同第８，３３３，３４７号、同第８，４１２，３９１号、同第８，４４８，９０４号、同第８，８９９，５２７号、同第９，１０８，７４７号、同第９，３０２，７９３号、同第９，３２１，１７５号、および同第９，３９９，２９５号、米国特許出願公開第２００４／００２６５７１号、同第２００６／０１４５０２４号、同第２００６／０１５１６７１号、同第２００７／０２２８２２０号、同第２００９／０００１２２１号、同第２０１２／０１１２００９号、同第２０１２／０３２５９７２号、同第２０１３／０１０３１９３号、同第２０１５／０００８２９０号、同第２０１５／０３１４８９３号、同第２０１６／００３９５４３号、および同第２０１６／００３９５４４号、欧州特許ＥＰ００９２６０２Ａ１号、同ＥＰ０５４１０５２号、同第０７４１６５５Ｂ１号、同第０７４１６５５Ｂ２号、および同第１６５４１５９号、ＰＣＴ公開第２００５／１１０８４７号、同第２００５／１１８３９４号、同第２０１４／０２４，１９９号、および同第２０１６／０３０８９０号、日本特許ＪＰＨ０１２８２０９８およびＪＰＨ０１２２６４９７、Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ ａｎｄ Ｄｏｃｋｉｎｇ ｏｆ Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ、Ｆｅｈｓｅ、Ｗｉｇｂｅｒｔ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ（２００３）、Ｏｎ－Ｏｒｂｉｔ Ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ Ｍｉｓｓｉｏｎｓ：Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ａｎｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ、Ｓｅｌｌｍａｉｅｒ，Ｆ．ら、ＳｐａｃｅＯｐｓ ２０１０ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ＡＩＡＡ ２０１０－２１５９（２０１０）、ならびにＴｏｗａｒｄｓ ａ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｇｒａｓｐｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｆｕｅｌｉｎｇ ｏｎ－ｏｒｂｉｔ ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ ｆｏｒ ｇｅｏ ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ、Ｍｅｄｉｎａ、Ａｌｂｅｒｔｏら、Ａｃｔａ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａ ｖｏｌ．１３４、１～１０ページ（２０１７）、ＤＥＯＳ－Ｔｈｅ Ｉｎ－Ｆｌｉｇｈｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎ’ｓ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｄｉｓｐｏｓｅ Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ、Ｒｅｉｎｔｓｅｍａ，Ｄ．らを含め、様々な特許および刊行物が、そのような方法を考慮しており、それらのそれぞれの開示は、この参照により全体として本明細書に組み込まれる。

[0006]しかし、上記の設計の多くに存在する機械的な複雑さおよび／または能動制御の複雑さが、構成要素故障の可能性を増大させ、そのことが、ドッキングおよび保守管理プロセスの失敗をもたらし得る。

[0007]本開示のいくつかの実施形態は、標的ビークルと係合して標的ビークルを固定するための１つまたは複数の保持要素を含むプローブ組立体と、その遠位部分においてプローブ組立体に結合された伸長可能なランスとを備える、ビークル捕獲組立体を含み得る。プローブ組立体は、標的ビークルと受動的に係合して標的ビークルを固定するように、また、標的宇宙船から受動的に係脱して標的宇宙船を解放するように、構成され得る。

[0008]本開示のいくつかの実施形態は、展開位置において標的ビークルと係合して標的ビークルを固定するための１つまたは複数の保持要素を含むプローブ組立体を備える、ビークル捕獲組立体を含み得る。プローブ組立体は、展開位置における１つまたは複数の保持要素により標的ビークルと受動的に係合して標的ビークルを固定するように構成され得る。ビークル捕獲組立体は、１つまたは複数の保持要素を展開位置に付勢するための付勢要素を含み得る。１つまたは複数の保持要素は、１つまたは複数の保持要素に印加される力に応答して付勢要素の力に逆らって格納位置に移動されるように構成され得る。ビークル捕獲組立体は、プローブ組立体に結合された伸長可能なランスを含むことができ、ここで、プローブ組立体は、ランスの遠位部分に位置決めされ、ビークル捕獲組立体はまた、１つまたは複数のリンケージにより１つまたは複数の保持要素に結合されたアクチュエーション要素を含むことができる。アクチュエーション要素は、１つまたは複数の保持要素を展開位置に付勢するためにまた１つまたは複数の保持要素が強制的に格納位置にされた後で１つまたは複数の保持要素を展開位置に戻すために付勢要素と相互作用するためのものであり得る。

[0009]本開示のいくつかの実施形態は、２つ以上のビークル捕獲組立体を備える宇宙船捕獲システムを含み得る。ビークル捕獲組立体は、それぞれ、標的ビークルと係合しかつ固定するための１つまたは複数の保持要素を含むプローブ組立体と、遠位部分においてプローブ組立体に結合された伸長可能なランスとを含む。プローブ組立体は、標的宇宙船の一部分と係合するように構成される。２つ以上のビークル捕獲組立体は、標的宇宙船を固定するために、２つ以上のビークル捕獲組立体の各それぞれのプローブ組立体を実質的に同時に後退させるように構成され得る。

[0010]本開示のいくつかの実施形態は、標的宇宙船に向けてビークル捕獲組立体のランスを伸ばすステップと、ビークル捕獲組立体のランスに結合されているプローブを標的宇宙船と受動的に係合させるステップと、標的宇宙船を少なくとも部分的に固定するためにビークル捕獲組立体のランスを後退させるステップと、プローブの１つまたは複数の返しを標的宇宙船との係合から受動的に解放するステップと、を含む、宇宙船を捕獲する方法を含み得る。

[0011]本開示のいくつかの実施形態は、ビークル捕獲組立体のプローブの１つまたは複数の返しに結合されたアクチュエーション要素により１つまたは複数の返しを展開位置に付勢するステップと、１つまたは複数の返しを標的宇宙船のドッキング要素に挿入するステップと、標的宇宙船により１つまたは複数の返しに印加される力に応答して１つまたは複数の返しを少なくとも部分的に後退位置（ｒｅｔｒａｃｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に後退させるステップと、アクチュエーション要素により１つまたは複数の返しをドッキング要素に固定するために１つまたは複数の返しを展開位置へ戻すステップと、付勢力に逆らってアクチュエーション要素をプローブに沿って移動させるステップと、アクチュエーション要素を移動させることに応答して、１つまたは複数の返しを標的宇宙船のドッキング要素から係脱させるために１つまたは複数の返しを解放位置に移動させるステップと、を含む、標的宇宙船を捕獲する方法を含み得る。

[0012]本開示のいくつかの実施形態は、標的ビークル上のそれぞれの構造（例えば、１つまたは複数の捕獲コーン）内に受け入れられるように構成された１つまたは複数のプローブ組立体を含み得る。１つまたは複数のプローブ組立体上の保持特徴が、１つまたは複数のプローブ組立体と標的ビークルとの間におおよその自在継手を提供するために、プローブ組立体の移動を可能にし得る。

[0013]上記の概要は、本開示の各図示の実施形態または全ての実施態様を説明することを意図するものではない。
[0014]本出願に含まれる図面は、本明細書に組み込まれるものであり、かつ、本明細書の一部を形成するものである。図面は、本開示の実施形態を示し、また、記述とともに、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の説明に役立つものであって、本開示を限定するものではない。

[0015]本開示の１つまたは複数の実施形態による、ビークル捕獲組立体を含む捕獲ビークルおよび標的ビークルの側面概略図である。 [0016]本開示の１つまたは複数の実施形態による、初期位置におけるビークル捕獲組立体の等角図である。 [0017]本開示の１つまたは複数の実施形態による、初期位置におけるビークル捕獲組立体の部分的な側部断面図である。 [0018]本開示の１つまたは複数の実施形態による、伸長位置または伸長中の位置におけるビークル捕獲組立体の等角図である。 [0019]本開示の１つまたは複数の実施形態による、ドッキング組立体の等角図である。 [0020]本開示の１つまたは複数の実施形態による、複数のビークル捕獲組立体を含むビークル捕獲システムの等角図である。 [0021]本開示の１つまたは複数の実施形態による、初期位置におけるビークル捕獲組立体の部分的な側部断面図である。 [0022]本開示の１つまたは複数の実施形態による、ドッキング組立体内に受け入れられているビークル捕獲組立体の部分的な側部断面図である。 [0023]本開示の１つまたは複数の実施形態による、ドッキング組立体内に受け入れられたビークル捕獲組立体の部分的な側部断面図である。

[0024]本開示は、様々な変更形態および代替形態に応じることが可能であるが、それらの具体例が一例として図面に示されており、かつ、詳細に説明される。しかし、その意図は、本開示を説明された特定の実施形態に限定することではないことが、理解されるべきである。反対に、その意図は、本開示の範囲に入るあらゆる変更形態、均等物、および代替形態をカバーすることである。

[0025]本明細書において、所与のパラメータに関連する「実質的に」という用語は、所与のパラメータ、特性、または状態が許容可能な製造公差内などのわずかな相違を伴って満たされることを当業者が理解するであろう程度を意味しかつ含む。例えば、実質的に満たされるパラメータは、少なくとも約９０％満たされるか、少なくとも約９９％満たされるか、さらには１００％満たされる場合がある。

[0026]本開示の実施形態は、捕獲ビークル上の１つまたは複数のビークル捕獲組立体（例えば、２つ以上、３つ、４つ、など）を使用する２機以上のビークル（例えば、自動推進を含むまたは含まない軌道上の宇宙船）の機械的ドッキングのために使用される、捕獲および結合組立体ならびにシステムを含み得る。ビークル捕獲組立体は、捕獲すべき標的ビークルのドッキング部分（例えば、標的ビークルに結合された１つまたは複数のドッキングコーン）と係合するように構成される。いくつかの実施形態は、相対的に大きな質量および慣性を有する宇宙船の自律的な捕獲およびドッキングを可能にし得るが、どちらのビークルに対しても最小限の乱れしかもたらさない。いくつかの実施形態は、向上された信頼性および安全性に対する適合性、つまり宇宙船の損傷を防ぐことに対する適合性を有する比較的単純なドッキングアーキテクチャの形態で、便益を提供する。

[0027]いくつかの実施形態は、ドッキングプロセスのための能動的に駆動されるプローブ組立体の必要性をなくすことにより、ドッキング装置の機械的な複雑さを減少させ得る。例えば、標的ビークルを捕獲および／または解放するためのプローブ組立体の保持要素の伸長および／または後退は、プローブ内の能動的な構成要素またはデバイス（例えば、モータ、またはソレノイドなどの他の電子的なおよび／もしくは液圧式の作動組立体）の使用を実質的に伴わずに行われ得る。そのような実施形態は、ビークル捕獲組立体の部分内の（例えば、ビークル捕獲組立体のランスおよび／またはプローブ内の）電子構成要素（例えば、信号導体、配線、電力系統、スイッチ、など）の必要性を減少させるかまたは排除し得る。

[0028]図１は、本開示の１つまたは複数の実施形態による、捕獲ビークル１０（例えば、作業船、チェーサ宇宙船、移送宇宙船、など）が標的ビークル１１に接近し、標的ビークル１１を捕獲し、標的ビークル１１にドッキングし、貨物もしくは資源を標的ビークル１１に供給し、貨物もしくは資源を標的ビークル１１に移送し、かつ／または標的ビークル１１を補修するために動作され得る、概略的な側面図を示す。

[0029]捕獲ビークル１０および標的ビークル１１は、それぞれ、天体の周りの軌道上に位置する宇宙船または人工衛星であってよい。捕獲ビークル１０は、標的ビークル１１に接近し、標的ビークル１１を捕獲し、標的ビークル１１にドッキングし、かつ標的ビークル１１からドッキング解除されるように設計された、宇宙船であってよい。標的ビークル１１への捕獲ビークル１０のドッキングは、宇宙ミッションにおける特定の機能を可能にし得る。例えば、ビークル１０、１１の接続は、一方のビークルから他方のビークルへの資源（例えば、貨物、機材、旅客、乗組員、など）の移動を可能にすることができ、ビークルの修理を可能にすることができ、かつ／または、特定のミッション機能（例えば、天体への下降もしくは天体からの上昇またはミッションのための宇宙内の選択位置への移送のための推進）を可能にすることができる。

[0030]捕獲ビークル１０は、２機以上の標的ビークル１１とドッキングするように設計され得る。例えば、捕獲ビークル１０は、捕獲ビークル１０が複数の標的ビークル１１にドッキングしかつ複数の標的ビークル１１からドッキング解除されることを可能にするドッキング機構（例えば、ビークル捕獲組立体２２）を備え得る。捕獲ビークル１０は、１つまたは複数のドッキング要素１８（例えば、ドッキングコーン、機関、など）を備える標的ビークル１１のうちの１機または複数とドッキングするように構成され得る。

[0031]いくつかの実施形態では、また、以下で論じられるように、ドッキング要素１８は、ビークル１０、１１間の結合の即時解放を可能にするように構成され得る。例えば、ドッキング要素１８は、ドッキング要素１８の少なくとも一部分を自由にするために、標的ビークル１１から（例えば、爆発ボルトなどの１つまたは複数の火工術式固定具により）破壊的にもしくは（例えば、解放可能なユニオンにより）非破壊的に解放され得る解放可能なカップリングまたはユニオンにより、標的ビークル１１に結合される。

[0032]示されるように、捕獲ビークル１０は、宇宙船体１２、ドッキング台１４、主スラスタ１７、ジンバルドスラスタ２０、およびビークル捕獲組立体２２を含み得る。上記のように、ビークル捕獲組立体２２は、保持要素に直接作用するモータなどの能動的な構成要素の使用を必要としない（例えば、能動的な態様で駆動されることを必要としない）態様で標的ビークル１１に直接接触しかつ固定する保持要素を含み得る。むしろ、保持要素は、標的ビークル１１と係合するために、機械力（例えば、付勢力）などの受動的な手口または機構を使用し得る。

[0033]機械力（例えば、付勢力）は、保持要素を直接駆動するモータの使用を伴わずに標的宇宙船１１を解放するために、保持要素を解放して（例えば、非破壊的に解放して）保持要素を格納位置または係脱位置に向かって移動させるのに使用され得る。そのような実施形態は、ビークル捕獲組立体２２の部分内の（例えば、ビークル捕獲組立体２２のランスおよび／またはプローブ内の）電子構成要素（例えば、信号導体、電気配線、電力系統、スイッチ、モータ、加熱器、サーミスタ、ヘリカルハーネスなど）の必要性を減少させるかさらには排除し得る。

[0034]以下で論じられるように、ビークル捕獲組立体２２を標的ビークル１１に向かっておよび／または標的ビークル１１から離れるように能動的に移動させる（例えば、並進させる）ために、モータ（例えば、単一の孤立したモータ）が使用され得るが、そのようなモータは、保持要素の係合および／または係脱に間接的にのみ寄与し得る。例えば、モータは、保持要素を標的ビークルに対して選択位置に配置することができるが、ビークル捕獲組立体２２に印加される力は、モータまたは他の電子デバイスによって能動的に駆動されることのない受動的な態様で保持要素を係合および／または係脱するために利用され得る（例えば、ビークル捕獲組立体２２の１つまたは複数の付勢要素を圧倒する力）。

[0035]標的ビークル１１は、捕獲ビークル１０のビークル捕獲組立体２２によって捕獲されるべき宇宙船であってよい。標的ビークル１１は、低地球周回軌道上、中地球周回軌道上、静止軌道上、超静止軌道（ｂｅｙｏｎｄ ｇｅｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｏｒｂｉｔ）上、または例えば地球、月、もしくは別の惑星体などの天体の周りの別の軌道上にあってよい。標的ビークル１１は、ドッキング要素１８および分離リング１９を含み得る。

[0036]捕獲ビークル１０のビークル捕獲組立体２２は、ドッキング要素１８において標的ビークル１１を捕獲するように、また、ドッキングのために標的ビークル１１および捕獲ビークル１０を一緒に引っ張るように構成され得る。ドッキングすると、標的ビークル１１および／またはビークル捕獲組立体２２の１つもしくは複数の部分が当接して、ビークル１０、１１を一緒に保持し得る。

[0037]図２は、捕獲ビークルとともに使用され得る初期位置におけるビークル捕獲組立体１００の等角図を示す。いくつかの実施形態では、ビークル捕獲組立体１００は、図１に概略的に示されかつ上述された捕獲ビークル１０のビークル捕獲組立体２２に類似し、かつ、その類似の構成要素および特徴を含み得る。

[0038]図２に示されるように、ビークル捕獲組立体１００は、ランスまたはランス組立体１０４に（例えば、ランス組立体１０４の端部の遠位部分において）結合されたプローブまたはプローブ組立体１０２を含む。プローブ組立体１０２は、プローブ先端部１０８に近接する位置においてプローブ組立体１０２から延在する１つまたは複数の保持特徴（例えば、返し１０６）を含む。返し１０６は、ビークル捕獲組立体１００の１つまたは複数の部分の長さもしくは長手軸を横切る（例えば、ランス組立体１０４の長さに対して横に向かう）方向に延在し得る。示されるように、回転可能な返し１０６は、標的ビークル１１（図１）を捕獲するために、側方外方にかつランス組立体１０４に向かって近位方向に延在する。

[0039]いくつかの実施形態では、返し１０６は、選択位置に付勢され（例えば、ばね荷重をかけられ）得る。例えば、返し１０６は、示された展開位置にあってよく、この展開位置では、返し１０６は、標的ビークル１１（図１）の一部分と結合することができる。さらなる実施形態では、返し１０６は、後退位置または格納位置に付勢され得る。

[0040]図１および２を参照すると、ランス組立体１０４は、標的ビークル１１との捕獲ビークル１０のドッキングを促進するためにプローブ組立体１０２の一部分の伸長および／または収縮を可能にする機能性を含み得る。例えば、捕獲ビークル１０が標的ビークル１１の近位に位置決めされたときに、プローブ組立体１０２は、ランス組立体１０４により標的ビークル１１のドッキング要素１８まで伸長されかつドッキング要素１８内に挿入され得る。ランス組立体１０４は、プローブ組立体１０２のハウジング１１５内に位置決めされたモータ１１２によって駆動されるランスブーム１１０を含み得る。モータ１１２は、ランスブーム１１０を標的ビークル１１に向かっておよび／または標的ビークル１１から離れるように能動的に移動させる（例えば、並進させる）ために使用され得る。

[0041]いくつかの実施形態では、モータ１１２は、返し１０６の係合および／または係脱に間接的にのみ寄与し得る。例えば、モータ１１２は、返し１０６を標的ビークル１１に対して選択位置に配置することができるが、返し１０６に（例えば、展開位置への返し１０６の付勢力を克服するために）印加される力は、モータ１１２によって能動的に駆動されることのない受動的な態様で返し１０６を係合させるために、返し１０６がドッキング要素１８に挿入されるときに印加され得る。以下で論じられるように、（例えば、プローブ組立体１０２を標的ビークル１１に押し込むことによる）プローブ組立体１０２の移動は、返し１０６を（例えば、プローブ組立体１０２の内部構成要素により返し１０６の付勢力を異なる態様で克服することにより）標的ビークル１１から解放するために使用され得る。

[0042]ビークル捕獲組立体１００は、標的ビークル１１の別の部分（例えば、ドッキング要素１８の別の部分）に係合するための別の後部要素（例えば、ドッキングコーン１１４）を含み得る。示されるように、ドッキングコーン１１４は、返し１０６とドッキングコーン１１４との間に標的ビークルを固定するために、返し１０６に向かって（例えば、ばね１１６によって）付勢され得る。

[0043]ビークル捕獲組立体１００は、（例えば、捕獲位置において）標的ビークル１１の一部分と接合するための逆行防止板１１８を含み得る。１つまたは複数の追加的な保持要素（例えば、ラッチ１２０）が、逆行防止板１１８に結合され（例えば、回転可能に結合され）得る。さらなる実施形態は、リンケージ型のラッチを含み得る。捕獲位置では、ラッチ１２０は、標的ビークル１１を固定するためにドッキング要素１８と係合するように作動され得る。いくつかの実施形態では、係合の後、ラッチ１２０は、ビークル１０、１１間の（例えば、一次接続であり得る）剛性接続の大部分を占め得る。例えば、ラッチ１２０は、２機のビークル１０、１１間に生じる力の大部分を担うことができ、一方で、他の取付け点（例えば、ドッキングコーン１１４および／または返し１０６）は、一次的に使用されないか、または、著しく（例えば、一桁以上）少ない量の力を受ける。

[0044]図３は、初期位置における（例えば、格納状態から最初に展開された後、および標的ビークル１１（図１）に向かって伸長される前の）ビークル捕獲組立体（例えば、ビークル捕獲組立体１００）の部分的な側部断面図である。図３に示されるように、ビークル捕獲組立体１００は、ランス組立体１０４に（例えば、ランスブーム１１０の遠位端部において）結合され得るアクチュエーション特徴（例えば、カムアクチュエータ１２２）を含む。カムアクチュエータ１２２は、プローブ組立体１０２の１つまたは複数の部分（例えば、プローブ先端部１０８）に対して移動（例えば、並進）することができる。例えば、カムアクチュエータ１２２は、プローブ先端部１０８に対して並進（例えば、プローブ先端部１０８内で摺動）してもよい。いくつかの実施形態では、プローブ先端部１０８は、ビークル捕獲組立体１００の全体に対して移動することができ、一方で、カムアクチュエータ１２２は、ビークル捕獲組立体１００の１つまたは複数の部分（例えば、ランス組立体１０４）に対して動かずに保持され得る。

[0045]付勢要素１２４（例えば、ばね）が、カムアクチュエータ１２２および／またはプローブ先端部１０８を選択位置に付勢するために、カムアクチュエータ１２２とプローブ先端部１０８との間に位置決めされ得る。例えば、付勢要素１２４は、カムアクチュエータ１２２が返し１０６から分離される位置にプローブ先端部１０８を付勢し得る。力（例えば、ビークル１０、１１（図１）との間でプローブ先端部１０８に印加される力）が付勢要素１２４を克服するときに、プローブ先端部１０８は、カムアクチュエータ１２２に対して移動することができる。カムアクチュエータ１２２のカム先端部１２６が、返し１０６を別の位置（例えば、格納位置または解放位置）へ移動させるために、返し１０６を通って摺動することができる。プローブ先端部１０８から力が除かれると、付勢要素１２４は、プローブ先端部１０８を伸長位置に戻すことができ、この伸長位置では、返し１０６は、展開位置または捕獲位置に戻され得る。

[0046]図４は、伸長位置または伸長中の位置におけるビークル捕獲組立体（例えば、ビークル捕獲組立体１００）の等角図である。図５は、標的ビークル１１（図１）のためのドッキング組立体２００の等角図である。

[0047]図１から５を参照すると、動作時には、ビークル捕獲組立体１００は、図２および３に示された初期状態に位置決めされ得る。いくつかの実施形態では、ビークル捕獲組立体１００は、（例えば、移送中に使用された）格納状態から初期状態に移動し得る。格納状態では、プローブ先端部１０８および返し１０６は、プローブ先端部１０８およびドッキングコーン１１４を逆行防止板１１８に向かって位置決め（例えば、圧迫）するかまたは逆行防止板１１８と接触させ得る。

[0048]ランスモータ１１２は、プローブ組立体１０２を初期位置から図４に示された伸長位置または伸長中の位置へと標的ビークル１１に向かって（例えば、ドッキング組立体２００に向かって）並進させ得る。ランスモータ１１２および／または捕獲ビークル１０は、プローブ先端部１０８をドッキング組立体２００の外側コーン２０２に通し、首状部分２０４に通して、ドッキング組立体２００の内側容積２０６内へと移動させる（例えば、押し込む）ことができる。プローブ先端部１０８が首状部分２０４を通過するときに、返し１０６の付勢力は、挿入の力によって克服され得る。返し１０６は、首状部分２０４を通過するために少なくとも部分的に後退してよく、また、標的ビークル１１を最初に捕獲するために、いったん内側容積２０６内で展開位置または伸長位置に戻されてよい。

[0049]複数のビークル捕獲組立体１００（例えば、３つのビークル捕獲組立体１００）が利用されるいくつかの実施形態では、標的ビークル１１のそれぞれのドッキング組立体１８に結合されたビークル捕獲組立体１００の組合せは、ビークル１０、１１間の動きおよび／もしくは力の許容ならびに／または減衰を提供するために、自在継手または回転継手に近似し得る。例えば、返し１０６（例えば、３つの返し）、および返し１０６の遠位端部が係合するドッキング組立体２００の内側部分のどちらも、相補的な表面を備え得る。いくつかの実施形態では、返し１０６、およびドッキング組立体２００の内側部分のどちらも、返し１０６がおおよその自在継手を提供するためにドッキング組立体２００の内側表面を移動する（例えば、内側表面に沿って摺動する）ことを可能にする、少なくとも部分的に球形の表面を画定し得る。

[0050]いくつかの実施形態では、各ドッキング組立体（例えば、３つのドッキング組立体）が、ドッキング手順中に間隙を介して（例えば、原位置で）それぞれの数の捕獲コーンと結合されたときに、自在継手と、直動継手と、おおよその自在継手との組合せ（例えば、３－ＵＰＵ（自在－直動－自在）マニピュレータ）を提供し得る。いくつかの実施形態では、３－ＵＰＵは、自在継手と、直動継手と、例えば球面継手であるおおよその自在継手との組合せを含み得る。

[0051]初期捕獲後、ランスモータ１１２は、プローブ組立体１０２を捕獲ビークル１０の元へ後退させ得る。ランスモータ１１２は、標的ビークル１１をさらに固定するために、ドッキングコーン１１４をドッキング組立体２００と（例えば、外側コーン２０２内で）強制的に接触させ得る。ドッキング組立体２００のリム２０８が、逆行防止板１１８に押し込まれ得る。ラッチ１２０は、剛性化された接続へと標的ビークル１１をさらに固定するために、ドッキング組立体２００のリム２０８と係合するように作動され得る。

[0052]非破壊的な態様（例えば、繰り返し可能な態様）で標的ビークル１１を解放するために、ビークル捕獲組立体１００は、ドッキング組立体２００を解放して初期位置に戻ることができる。例えば、ランスモータ１１２は、プローブ組立体１０２を捕獲ビークル１０から遠ざけることができる。上述のように、プローブ先端部１０８に印加される力は、付勢要素１２４を克服して、プローブ先端部１０８をカムアクチュエータ１２２に対して移動させることができる。カムアクチュエータ１２２のカム先端部１２６は、ドッキング組立体２００を解放するために返し１０６を回転させることができ、プローブ先端部１０８は、ドッキング組立体２００から取り外され得る。プローブ先端部１０８から力が除かれると、付勢要素１２４は、プローブ先端部１０８を伸長位置へ戻すことができ、この伸長位置では、返し１０６は、展開位置または捕獲位置に戻され得る。ランスモータ１１２は、図２および３に示された位置に類似した初期位置にプローブ組立体１０２を戻すことができる。

[0053]別の態様で標的ビークル１１を解放するために、ビークル捕獲組立体１００および／またはドッキング組立体２００のうちの１つまたは複数は、破壊的にまたは非破壊的に解放可能なユニオンを含み得る。例えば、カップリング部分２１０が、標的ビークル１１に結合され、かつ、解放可能なユニオン２１２を介してドッキング組立体２００の残りの部分に解放可能に結合され得る。いくつかの実施形態では、解放可能なユニオン２１２は、ドッキング組立体２００を標的ビークル１１から爆発的に解放することができる火工術式カップリング（例えば、１つまたは複数の爆発ボルト）を含み得る。さらなる実施形態では、解放可能なユニオン２１２は、非破壊的に解放可能なユニオン（例えば、遠隔的に解放可能な電子的かつ／または磁気的なラッチもしくはカップリング）であり得る。

[0054]図６は、複数のビークル捕獲組立体３０２を含むビークル捕獲システム３００の等角図である。いくつかの実施形態では、複数のビークル捕獲組立体３０２は、上述のビークル捕獲組立体に類似し、かつ、上述のビークル捕獲組立体の構成要素に類似した構成要素を含み得る。

[0055]図６に示されるように、ビークル捕獲組立体３２０（例えば、３つの組立体またはアーム）は、捕獲ビークル３０４（例えば、これは、捕獲ビークル１０（図１）に類似し得る）上に互い違いにされた編成で（例えば、輪になって）結合され得る。示されるように、ビークル捕獲組立体３０２は、捕獲ビークル３０４の中央部分または中心線からオフセットされ得る。そのようなオフセットは、捕獲ビークル３０４および／または標的ビークルの推進システムもしくは推進要素（例えば、一次機関）のためのクリアランスを提供し得る。

[0056]ビークル捕獲組立体３０２のうちの２つ以上は、集団的に（例えば、実質的に同時に）標的ビークルとドッキングし、かつ、ビークル捕獲組立体３０２の各ランス組立体を実質的に同時に後退させることにより、標的ビークルを引っ張って捕獲ビークル３０４と一緒に固定することができる。いくつかの実施形態では、ビークル捕獲組立体３０２は、ビークル捕獲組立体３０２のうちの１つもしくは複数との不整列のまたは他の形で失敗したドッキングが生じた場合の冗長なドッキング接続を提供し得る。

[0057]図７は、伸長位置（例えば、初期位置および／または展開位置）におけるビークル捕獲組立体（例えば、ビークル捕獲組立体４００）の部分的な側部断面図である。いくつかの実施形態では、ビークル捕獲組立体４００は、上述のビークル捕獲組立体１００に類似し、かつ、上述のビークル捕獲組立体１００の１つまたは複数の構成要素を含み得る。

[0058]図７に示されるように、ビークル捕獲組立体４００は、ランス組立体４０４に結合されかつ／またはランス組立体４０４内で移動し得るアクチュエーション特徴（例えば、引綱アクチュエータ４２２）を含む。引綱アクチュエータ４２２は、プローブ組立体４０２の１つまたは複数の部分（例えば、プローブ先端部４０８）に対して移動（例えば、並進）し得る。例えば、引綱アクチュエータ４２２は、プローブ先端部４０８に対して並進（例えば、プローブ先端部４０８内で摺動）し得る。示されるように、引綱アクチュエータ４２２は、返し４０６を伸長位置と後退位置との間で移動させるために（例えば、各返し４０６が単一の共通の引綱アクチュエータ４２２に接続される場合に）、１つまたは複数の返し４０６に（例えば、リンケージ４１０を介して）結合され得る。例えば、引綱アクチュエータ４２２がプローブ組立体４０２内で並進するときに、引綱アクチュエータ４２２は、返し４０６を位置間で作動させ得る。示されるように、リンケージ４１０は、返し４０６を回転させるためのてこの作用を提供するために、および／または、返し４０６の側方端部のための適切なクリアランスを提供するために、実質的にＪ字形状またはＬ字形状であってよい。

[0059]いくつかの実施形態では、１つまたは複数の返し４０６は、互いに結合され得る。例えば、１つまたは複数の返し４０６は、ピン４１２によって結合されてよく、この場合、返し４０６は、互いに対して回転することができ、かつ、プローブ先端部４０８に対して回転することができる。いくつかの実施形態では、ピン４１２は、標的宇宙船を解放および／または捕獲するために、返し４０６が選択された量だけ（例えば、選択された程度の範囲だけ）回転することを可能にするようにプローブ先端部４０８内で移動（例えば、並進）することができる。さらなる実施形態では、プローブ先端部４０８の一部分が、標的宇宙船を解放および／または捕獲するために、返し４０６が選択された量だけ回転することを可能にするように移動（例えば、並進）することができる。

[0060]いくつかの実施形態では、返し４０６のそれぞれは、プローブ先端部４０８の構成要素（例えば、１つまたは複数のカムローラ４１８）の周りで回転（例えば、枢動）することができる。上述のように、ピン４１２が実装される場合、ピン４１２の移動および／またはカムローラ４１８の移動（例えば、プローブ先端部４０８を伴う）は、選択された程度の範囲の周りでの回転を可能にし得る。例えば、この構成は、以下でさらに詳細に論じられるように、返し４０６が返し４０６のそれぞれの後退位置と伸長位置と過伸長位置（ｏｖｅｒｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）との間で９０度から１８０度回転することを可能にし得る。

[0061]示されるように、付勢要素４２４（例えば、ばね）が、引綱アクチュエータ４２２および／またはプローブ先端部４０８を選択位置に付勢するために、引綱アクチュエータ４２２とプローブ先端部４０８との間に位置決めされ得る。例えば、付勢要素４２４は、引綱アクチュエータ４２２がリンケージ４１０により返し４０６を伸長位置または展開位置に位置決めする（例えば、返し４０６が実質的に最大の寸法または幅でプローブ先端部４０８から側方に延在する）位置に、プローブ先端部４０８を付勢し得る。力（例えば、ドッキングまたはドッキング解除手順中に返し４０６に印加される力）が付勢要素４２４を克服するときに、引綱アクチュエータ４２２は、付勢要素４２４を圧迫しかつ／または伸長させるために移動することができ、また、力が除かれた後、返し４０６および引綱アクチュエータ４２２は、以下で論じられるように、初期状態に戻ることができる。

[0062]いくつかの実施形態では、ビークル捕獲組立体４００は、ランスブーム（例えば、ランスブーム１１０（図４））に結合され、この場合、標的宇宙船に向かうランスブームの伸長（例えば、実質的に完全な伸長）は、返し４０６を後退させるために、引綱アクチュエータ４２２を下方に（例えば、付勢要素４２４に逆らって）引っ張るように作用することができる。そのような構成は、返し４０６の後退を受動的に（例えば、返しまたは返しに結合されたリンケージ上でのモータまたは他の能動的デバイスの直接使用を伴わずに）可能にし得る。例えば、返し４０６は、モータによって駆動され得るランスブームの間接的な運動のみを使用して受動的に後退されてよく、この場合、返し４０６（または、返し４０６０に結合されたリンケージ）は、モータまたは他の能動デバイスによって直接駆動されない。

[0063]いくつかの実施形態では、ブームの長さに対して移動可能である（例えば、かつ、ランスブームの長さに対して付勢され得る）ランスブームの端部（例えば、返し格納スライダ）が、ランスブームを通り抜ける引綱などの構成要素により、引綱アクチュエータ４２２に結合され得る。ランスブームがランスブームの行程の終わりに近づくか実質的に到達すると、ランスブームの長さは、返し格納スライダに対して（例えば、付勢力に逆らって）移動し続けることができる。次いで、返し格納スライダは、返し４０６を後退させるために、ランスブームの運動とは反対方向に引綱アクチュエータ４２２を引っ張るように作用することができる。

[0064]上述のビークル捕獲組立体と同様に、ビークル捕獲組立体４００は、標的ビークル１１の別の部分（例えば、ドッキング要素１８（図１）の別の部分）に係合するための別の後方係合要素および／または保持要素（例えば、ドッキングコーン４１４）を含み得る。示されるように、ドッキングコーン４１４は、標的ビークルを返し４０６とドッキングコーン４１４との間に固定するために、返し４０６に向かって（例えば、ばね４１６によって）付勢され得る。

[0065]図８および９は、使用時の（例えば、ドッキング手順中の）ビークル捕獲組立体４００を示す。図８に示されるように、ドッキング手順中、標的宇宙船の一部分（例えば、ドッキング要素１８ののど４３０）が、返し４０６を、返し４０６の横方向幅が減少される図７に示された初期位置から別の位置（例えば、格納位置または解放位置）に押し込むことができる。返し４０６が少なくとも部分的に後退された状態で、プローブ先端部４０８および返し４０６は、ドッキングコーン４１４内に位置決めされてよく、かつ、ドッキング要素１８の首状部分（例えば、のど４３０）を通過することができる。プローブ先端部４０８から力が除かれると、付勢要素４２４は、プローブ先端部４０８を伸長位置に戻すことができ、ここで、返し４０６は、（例えば、ドッキング要素１８を介して標的ビークル１１を固定するために）展開位置または捕獲位置に戻され得る。この新たな展開位置または捕獲位置は、返し４０６の最大の横方向スパンを作り出す図７に示された伸長位置に類似し得る。展開位置または捕獲位置では、返し４０６は、ビークル捕獲組立体４００を標的ビークル１１のドッキング要素１８に固定することができる（例えば、ここで、返し４０６は、プローブ先端部４０８がのど４３０を通って逆行するのを防ぐ）。

[0066]図９に示されるように、ドッキング手順後またはドッキング手順中、返し４０６は、ドッキング要素１８を解放するために、なおも別の解放位置に移動することが可能であり得る。そのような追加の解放位置は、ドッキング解除手順中または不首尾のもしくは部分的なドッキング手順中にドッキング要素１８をプローブ先端部から解放することにより標的ビークル１１を自由にするために利用され得る。示されるように、ドッキング要素１８（例えば、のど４３０）は、返し４０６を追加の解放位置（例えば、返し４０６がドッキング要素１８および／またはプローブ先端部４０８の遠位端部の方に向けられる前方位置または過伸長位置）に押し進め得る。例えば、ビークル捕獲組立体４００と標的ビークル１１との間の相対運動が、この場合もやはり、返し４０６を、のど４３０を画定しているドッキング要素１８の表面に押し付け得る。

[0067]いくつかの実施形態では、返し４０６は、前方位置に移動するためにカムローラ４１８に対して枢動することができ、ピン４１２は、返し４０６が図９に示されるような前方位置へ後退することを可能にするために、カムローラ４１８から離れる方向に移動することができる。上述のように、ピン４１２および／またはカムローラ４１８は（例えば、プローブ先端部４０８の運動を介して）、この返し４０６の回転を可能にするために並進することができる。

[0068]前方位置では、返し４０６が前方に回転するにつれて返し４０６の横方向幅が減少するので、ドッキング要素１８は、返し４０６から解放され得る。上述のように、そのような解放は、ドッキング解除手順中、または、ドッキング手順が不首尾であるときに利用されて、標的ビークル１１が解放されることを可能にし得る。

[0069]いくつかの実施形態では、返し４０６を前方位置へ移動させるのに必要とされる力の量は、通常のドッキング手順中に経験する力の予期された範囲よりも大きいように選択されてよく、また、返し４０６を後退位置に移動させるのに必要とされる力よりも大きくてよい。例えば、約１１．３４ｋｇ（約２５ポンド）（約１１１．２Ｎ）の力が、返し４０６を前方位置に移動させるのに必要とされる場合があり、また、約０．９０７ｋｇ（２ポンド）（約８．９Ｎ）の力が、返し４０６を後退位置に移動させるのに必要とされる場合がある。そのような実施形態では、ビークル捕獲組立体４００と標的ビークル１１との間に相対的により大きな力を作り出すことは、ビークル捕獲組立体４００と標的ビークル１１との間の受動的なドッキング解除または解放手順を可能にし得る。

[0070]上記のように、返し４０６は、後退位置から最大で１８０度まで、または、前方位置において伸長位置から最大で９０度まで、回転することができる。
[0071]プローブ先端部４０８から力が除かれると、プローブ先端部４０８は、返し４０６を過伸長位置から伸長位置に戻すことができ、ここで、返し４０６は、（例えば、標的ビークル１１または別のビークルを再度固定するために）展開位置または捕獲位置に戻され得る。いくつかの実施形態では、付勢要素４２４および引綱アクチュエータ４２２は、返し４０６を強制的に初期位置に戻すように作用することができ、または、別の付勢特徴もしくは力特徴が、返し４０６を過伸長位置から戻すために利用され得る。

[0072]上述のように、返し４０６の移動は、例えば、返し４０６を後退位置または前方位置に移動させるために１つまたは複数の付勢特徴からの付勢力が克服される場合に、受動的に達成され得る。付勢力はまた、返し４０６が別の力により移動（例えば、回転）される場合に返し４０６を初期位置に戻すために使用され得る。さらなる実施形態では、返し４０６の移動は、返し４０６を後退位置または前進位置のうちの１つまたは複数の間で（例えば、ビークル捕獲組立体４００のモータを介して（例えば、引綱アクチュエータ４２２および／またはリンケージ４１０を介して）能動的に駆動することによって達成され得る。

[0073]いくつかの実施形態では、また、上述の実施形態と同様に、プローブ先端部４０８に印加される力は、返し４０６がドッキング組立体１８を解放するように、返し４０６および引綱アクチュエータ４２２を移動させることができる。例えば、プローブ先端部４０８に印加される力が、プローブ先端部４０８を返し４０６に押し付け得る。それに応じて、返し４０６は（例えば、引綱アクチュエータ４２２によって印加される付勢力下で）、ドッキング要素１８を解放するために、図９に示された位置などの前方位置に回転され得る。

[0074]上述されかつ添付の図面に示された本開示の実施形態は、単に本開示の実施形態の例であるので、本開示の範囲を限定しない。本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的な均等物によって画定される。いかなる等価な実施形態も、本開示の範囲内にある。実際に、本明細書において示されかつ説明されたものに加えて、説明された要素の代替的な有用な組合せなどの本開示の様々な変更形態が、当業者には説明から明らかになるであろう。そのような変更形態および実施形態はまた、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的な均等物の範囲に入る。本明細書において使用される専門用語は、実施形態の原理、実際的な用途、もしくは市場に見られる技術に優る技術的な改善を説明するために、または、本明細書において開示された実施形態を他の当業者が理解することを可能にするために、選択されている。

Claims (31)

1. 標的ビークルと係合して前記標的ビークルを固定するための１つまたは複数の保持要素を含むプローブ組立体と、
   前記プローブ組立体に結合された伸長可能なランスであって、前記プローブ組立体が前記ランスの遠位部分に位置決めされている、伸長可能なランスと、
   を備える、ビークル捕獲組立体であって、
   前記プローブ組立体が、前記標的ビークルと受動的に係合して前記標的ビークルを固定するように構成され、前記標的ビークルから受動的に係脱して前記標的ビークルを解放するように構成される、ビークル捕獲組立体。
2. 前記プローブ組立体が、前記標的ビークルと受動的に係合して前記標的ビークルを固定するように構成され、モータの使用を伴わずに前記標的ビークルから受動的に係脱して前記標的ビークルを解放するように構成される、請求項１に記載のビークル捕獲組立体。
3. 前記１つまたは複数の保持要素が、前記ランスの長さから横断する方向に前記プローブ組立体から延在する１つまたは複数の返しを備え、前記１つまたは複数の返しが、受動的に格納される返しまたは受動的に展開される返しの少なくとも一方であるように構成される、請求項１に記載のビークル捕獲組立体。
4. 前記１つまたは複数の返しが、展開位置に付勢され、また、前記１つまたは複数の返しが、前記プローブ組立体の一部分に印加された力に応答して格納位置に向かって移動されるように構成される、請求項３に記載のビークル捕獲組立体。
5. 前記プローブ組立体の遠位端部に印加されるかまたは前記１つもしくは複数の返しに印加される前記力が、前記１つまたは複数の返しを前記格納位置に移動させるように構成される、請求項４に記載のビークル捕獲組立体。
6. 前記１つまたは複数の返しが、前記標的ビークルに向かう方向において前記展開位置を越えて前記格納位置から離れるように過伸長位置に移動するように構成され、前記過伸長位置において、前記１つまたは複数の返しが前記標的ビークルを解放する、請求項４に記載のビークル捕獲組立体。
7. 前記１つまたは複数の返しが、１つまたは複数のリンケージによりアクチュエーション要素に結合され、前記アクチュエーション要素が、前記１つまたは複数の返しを前記展開位置に付勢するために、また、強制的に前記格納位置または前記過伸長位置のうちの１つもしくは複数にされた後で前記１つまたは複数の返しを前記展開位置に戻すために、付勢要素と相互作用する、請求項６に記載のビークル捕獲組立体。
8. 前記１つまたは複数の返しが、前記展開位置において実質的に最大の横方向幅を示し、前記格納位置および前記過伸長位置の両方において前記最大横方向幅に対して減少した横方向幅を示すように構成される、請求項６に記載のビークル捕獲組立体。
9. 前記プローブ組立体が、前記ビークル捕獲組立体の長さに沿って前記１つまたは複数の保持要素から離間された別の保持要素を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のビークル捕獲組立体。
10. 前記別の保持要素および前記１つまたは複数の保持要素の両方が、能動的に駆動される構成要素の使用を伴わずに前記標的ビークルと係合して前記標的ビークルを固定するように構成される、請求項９に記載のビークル捕獲組立体。
11. 前記プローブ組立体が、モータ、電気的構成要素、電気配線、スイッチ、加熱器、サーミスタ、ヘリカルハーネス、または電気信号導体のうちの少なくとも１つを有さない、請求項１から８のいずれか一項に記載のビークル捕獲組立体。
12. 前記プローブ組立体および前記ランスを前記標的ビークルに向かってまた前記標的ビークルから離れる方向に並進させるように構成されたモータをさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のビークル捕獲組立体。
13. 前記プローブ組立体および前記ランスの並進が、前記モータによって直接駆動されることなしに前記１つまたは複数の保持要素を少なくとも受動的に格納するかまたは受動的に展開させる、請求項１から８のいずれか一項に記載のビークル捕獲組立体。
14. 前記標的ビークルが前記プローブ組立体によって固定された後で前記標的ビークルのドッキングコーンと係合するように構成された少なくとも１つのクランプをさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のビークル捕獲組立体。
15. 係合の後、前記少なくとも１つのクランプが、前記標的ビークルと前記ビークル捕獲組立体との間の一次接続を成す、請求項１４に記載のビークル捕獲組立体。
16. ２つ以上の捕獲アームを備え、前記２つ以上の捕獲アームのそれぞれが、前記プローブ組立体と前記伸長可能なランスとのそれぞれの組合せを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のビークル捕獲組立体。
17. 前記２つ以上の捕獲アームが、それぞれ、捕獲ビークルの中心線および前記捕獲ビークルの一次推進デバイスからオフセットされた前記捕獲ビークル上の位置に取り付けられるように構成される、請求項１６に記載のビークル捕獲組立体。
18. 展開位置において標的ビークルと係合して前記標的ビークルを固定するための１つまたは複数の保持要素を含むプローブ組立体であって、前記展開位置において前記１つまたは複数の保持要素により前記標的ビークルと受動的に係合して前記標的ビークルを固定するように構成された、プローブ組立体と、
    前記１つまたは複数の保持要素を前記展開位置に付勢するための付勢要素であって、前記１つまたは複数の保持要素が、前記１つまたは複数の保持要素に印加される力に応答して前記付勢要素の力に逆らって格納位置に向かって移動されるように構成された、付勢要素と、
    前記プローブ組立体に結合された伸長可能なランスであって、前記プローブ組立体が、前記ランスの遠位部分に位置決めされている、伸長可能なランスと、
    １つまたは複数のリンケージにより前記１つまたは複数の保持要素に結合されたアクチュエーション要素であって、前記１つまたは複数の保持要素を前記展開位置に付勢するために、また、強制的に前記格納位置にされた後で前記１つまたは複数の保持要素を前記展開位置に戻すために、前記付勢要素と相互作用する、アクチュエーション要素と、
    を備える、ビークル捕獲組立体。
19. 前記１つまたは複数の保持要素から離れる前記アクチュエーション要素の並進が、前記標的ビークルを解放するために前記１つまたは複数の保持要素を前記格納位置に移動させるように構成される、請求項１８に記載のビークル捕獲組立体。
20. 前記１つまたは複数の保持要素が、前記標的ビークルに向かう方向において前記展開位置を越えて前記格納位置から離れるように過伸長位置に移動するように構成され、前記過伸長位置において、前記１つまたは複数の保持要素が前記標的ビークルを解放する、請求項１８または１９に記載のビークル捕獲組立体。
21. 前記標的宇宙船に向かう方向における前記ランスの並進が、前記標的ビークルを解放するために前記１つまたは複数の保持要素を前記格納位置に移動させるように構成される、請求項１８または１９に記載のビークル捕獲組立体。
22. 宇宙船捕獲システムであって、
    ２つ以上のビークル捕獲組立体を備え、前記２つ以上のビークル捕獲組立体のそれぞれが、
    標的宇宙船と係合して前記標的宇宙船を固定するための１つまたは複数の保持要素を含むプローブ組立体と、
    前記プローブ組立体に結合された伸長可能なランスであって、前記プローブ組立体が、前記ランスの遠位部分に位置決めされており、前記プローブ組立体が、前記標的宇宙船の一部分と係合するように構成される、伸長可能なランスと、
    を備え、
    前記２つ以上のビークル捕獲組立体が、前記標的宇宙船を固定するために前記２つ以上のビークル捕獲組立体の各それぞれのプローブ組立体を実質的に同時に後退させるように構成される、宇宙船捕獲システム。
23. 前記２つ以上のビークル捕獲組立体のそれぞれが、前記２つ以上のビークル捕獲組立体のそれぞれの前記プローブ組立体が前記標的宇宙船のそれぞれのドッキングコーンに受け入れられて前記ドッキングコーンと係合されたときに前記標的宇宙船と前記捕獲システムとの間に自在継手を実質的に画定するように構成される、請求項２２に記載の宇宙船捕獲システム。
24. 宇宙船を捕獲する方法であって、
    ビークル捕獲組立体のランスを標的宇宙船に向けて伸長させるステップと、
    前記ビークル捕獲組立体のプローブを前記標的宇宙船と受動的に係合させるステップであって、前記プローブが前記ランスに結合されている、ステップと、
    前記標的宇宙船を少なくとも部分的に固定するために前記ビークル捕獲組立体の前記ランスを後退させるステップと、
    展開位置において前記プローブの１つまたは複数の返しを前記標的宇宙船との係合から受動的に解放するステップと、
    を含む、方法。
25. 前記ランスおよび前記標的宇宙船を捕獲ビークルから離れるように伸長させるステップをさらに含み、前記プローブの前記１つまたは複数の返しを受動的に解放するステップが、前記標的宇宙船を非破壊的に解放することを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記１つまたは複数の返しを展開位置に付勢するステップをさらに含み、前記プローブの前記１つまたは複数の返しを受動的に解放するステップが、前記ランスを伸長させることにより前記標的宇宙船を解放するために前記１つまたは複数の返しを格納位置に向かって後退させることを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記プローブの前記１つまたは複数の返しを受動的に解放するステップが、前記標的宇宙船により前記１つまたは複数の返しに印加される力により前記１つまたは複数の返しを前記標的宇宙船に向かう方向において前記展開位置を越えて前方位置へ移動させることを含む、請求項２５に記載の方法。
28. １つまたは複数の爆発ユニオンを爆発させて前記標的宇宙船を前記プローブから係脱させることにより前記標的宇宙船を破壊的に解放するステップをさらに含む、請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
29. 標的宇宙船を捕獲する方法であって、
    ビークル捕獲組立体のプローブの１つまたは複数の返しを前記１つまたは複数の返しに結合されたアクチュエーション要素により展開位置に付勢するステップと、
    前記１つまたは複数の返しを前記標的宇宙船のドッキング要素に挿入するステップと、
    前記標的宇宙船により前記１つまたは複数の返しに印加された力に応答して前記１つまたは複数の返しを少なくとも部分的に後退位置に後退させるステップと、
    前記アクチュエーション要素により前記１つまたは複数の返しを前記ドッキング要素に固定するために前記１つまたは複数の返しを前記展開位置に戻すステップと、
    前記アクチュエーション要素を付勢力に逆らって前記プローブに沿って移動させるステップと、
    前記アクチュエーション要素を移動させることに応答して前記１つまたは複数の返しを解放位置に移動させるステップと、
    前記１つまたは複数の返しを前記標的宇宙船の前記ドッキング要素から係脱させるステップと、
    を含む、方法。
30. 前記１つまたは複数の返しを前記解放位置に移動させるステップが、前記１つまたは複数の返しを前記後退位置に向かう方向に押し進めることを含む、請求項２９に記載の方法。
31. 前記１つまたは複数の返しを前記解放位置に移動させるステップが、前記１つまたは複数の返しを前記標的宇宙船により前記１つまたは複数の返しに印加される力で前記後退位置から離れかつ前記標的宇宙船に向かう方向に押し進めることを含む、請求項２９または３０に記載の方法。
    

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