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清理太空垃圾人人有责 这颗卫星打算回收自己

信息来源:江阴门户网站  时间:2019-11-11 18:55:27  浏览次数:2236

金牛星发射离轨航行效果图

最近,不到一周前用长征4B运载火箭进入轨道的金牛座星(Taurus Star)成功发射离轨帆,并开始被动离轨测试。船上的摄像机成功捕获了离轨航行部署过程的图像,并将其向下传输。

进入轨道不到一周,人们会告别太空吗?说到这你可能不相信,卫星的故事从垃圾收集开始。

过多的太空垃圾危及在轨航天器。

在上海,垃圾分类已经实施了近3个月。金牛座·纳尔斯塔(Taurus Narstar),出生于中国航天科技股份有限公司第八研究院805附属上海爱思航天科技有限公司,经常能听到外面的阿姨斥责他们的灵魂:“你是什么垃圾?”

处理地面垃圾不容易,清理太空垃圾更麻烦。金牛星水仙有很高的意识:“要维持太空环境,我们必须从自己做起。”

自从苏联发射第一颗人造卫星以来,世界已经执行了4000多次太空任务,发射了8000多艘宇宙飞船。目前,轨道上大约有1500艘航天器。大多数失败的航天器,以及火箭的最后阶段、爆炸装置的运行碎片、航天器碎片等。在1000公里以下的低地球轨道上漫步,一旦出现“划痕”,将会产生更多的空间碎片。据记录,现在地球附近有50,000多艘废弃的航天器和空间碎片。

不要低估太空垃圾的危害。它们飞得很快,撞击飞船会造成巨大的损害。一块10克的空间碎片击中了卫星,足以穿透甚至直接摧毁它,从而产生更多的碎片。电影《地心引力》描述了这种连锁反应带来的灾难。

事实上,空间碎片对轨道上的航天器构成了威胁。最典型的例子是2009年,美国的“铱33”号在西伯利亚上空近800公里的高度撞上了过时的苏联“宇宙-2251”卫星。撞击不仅直接导致铱33“死亡”,还产生大量碎片散落在数百公里至1000多公里的太空中,给后来的太空计划带来巨大影响。

打开偏离轨道的帆,收回你自己,不要给别人带来任何麻烦。

为了避免空间碎片在恶性循环中迅速“繁殖”,首先要做的是控制其产生的根源。如何防止故障卫星成为空间碎片,特别是如何在完成任务后摧毁最大数量的低地球轨道卫星而不污染低地球轨道资源,已经成为空间研究的焦点。

典型的航天器脱轨模式分为主动模式和被动模式。主动离轨是指航天器在寿命结束时的轨道机动,利用自身的动力装置降低飞行速度并离开轨道,逐渐坠入大气层。2019年7月19日,天宫二号空间实验室被控制脱离轨道并重返大气层进行消融和分解。少量碎片落入南太平洋预定的安全水域,这是主动脱离轨道的一个成功案例。

被动脱轨是通过薄膜帆装置、电力系绳、充气球等外力使航天器减小飞行轨道。805设计师表示,在各种技术中,薄膜离轨航行技术难度低、产品成本低、成熟度高,适用于各种不同轨道和规格的航天器,具有最大的工业应用前景。

Taurus Naxing基于薄膜机构技术承载离轨帆载荷,旨在验证薄膜离轨帆的高效折叠和在轨展开技术,测量离轨效应。离轨帆装置的展开面积为2.25平方米,折叠时只有高尔夫球大小,位于星箭分离机构的内间隙部分。据设计者介绍,该装置采用先进的微米级薄膜折叠技术,达到国际一流的开发比例,可以添加到各种成熟的小型卫星平台上,而不占用卫星自身的外壳。卫星使用寿命结束后,只需启动帆面解锁命令即可展开,薄膜帆将增加卫星迎风面积,利用轨道上稀薄大气形成的空气动力阻力使卫星缓慢减速并逐渐脱离轨道。

以轨道高度为750公里、重量为15公斤的小卫星为例,如果不采取脱轨措施,它将能够在其寿命结束后在轨道上运行近一百年。然而,有了一个2.25平方米的薄膜离轨装置,卫星的离轨时间将缩短到原来时间的十分之一以下。对于不同轨道高度和质量的卫星,设计团队正在开发标准系列的离轨帆产品,以满足各种离轨要求。

根据金牛座卫星的向下图像,胶片离轨航行装置通常部署在轨道上。遥测数据显示卫星状况良好,姿态稳定。地面人员将继续跟踪卫星轨道,测量薄膜离轨航行的效果。我们不必后悔匆忙告别。这位明星的出现只是一个小小的谢幕。这正是它的使命。

(资料来源:《科学技术日报》)

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