Cosmos 2421卫星解体事件分析

2008年上半年俄罗斯的Cosmos 2421卫星接连发生了三次不同程度的解体, 并产生了数百颗碎片. 本文利用美国公布的Cosmos 2421卫星及其碎片的两行根数系列, 对三次解体事件发生的时间, 解体碎片的轨道分布、速度分布和面积质量比以及寿命等进行了分析, 并对解体碎片对航天器的影响进行了评估. 分析结果表明, Cosmos2421卫星的三次解体事件分别发生在2008年3月14日、4月28日、6月9日; 解体碎片分布在200~1400 km 的高度范围内; Cosmos 2421卫星解体导致的碎片在空间三个方向上的速度增量均值分别为-8.4m/s, 8.6m/s, -8.3m/s; 67\%的解体碎片的寿命都在1年以内, 解体事件造成500 km以下的空间碎片空间密度增加, 对载人航天器产生了影响. 通过对Cosmos 2421卫星解体事件的分析可以看出, 利用解体碎片的轨道信息可以反演解体事件特性, 根据解体碎片的寿命和空间密度分布的计算结果可以评估解体事件对未来发射活动和在轨卫星的影响.      

欧空局将研究空间碎片清除任务

<正>欧空局正在其"清洁太空"计划下开展论证称为e.DeOrbit的空间碎片清除任务,目的是要减小航天业对地球和空间环境的影响。人类几十年的航天发射在地球周围留下了一圈太空垃圾。目前地球轨道上可跟踪到的比咖啡杯大的空间物体有超过1.7万件,存在着同工作中的航天器发生灾难性碰撞的危险。即便是1厘米直径的螺母撞击时也会有手榴弹般的威力。控制关键性低地轨道上碎片数量的唯一办法便是将废弃卫星和火箭上面级等大型物体清除掉。e.DeOrbit任务针对的是已很拥挤、高度在800千米~1000千米之间的极轨道。所用航天器重约1600千克,将由欧空局的"维加"火箭发射。     

太空首次上演追尾事故——美俄卫星太空相撞

2009年2月9日,美国"铱"通信卫星星座的33号卫星和俄罗斯的报废卫星"宇宙2251"在780千米高度相撞,两星顿时化为两团碎片云,继续在轨道上飞行,这是人类航天史上第一次发生正式的卫星相撞,给外层空间的管理和控制提出了新的课题,空间碎片也俗称太空垃圾,本文将同时使用这两个称呼.     

上面级技术的前世今生

<正>201 5年中国的首次航天发射,长征三号丙运载火箭承载着"远征一号"上面级和第17颗北斗导航卫星从西昌卫星发射中心升空。与以往不同,这颗北斗试验卫星并不是被送到大椭圆轨道后再利用自身的推进系统进行轨道圆化,而是由长征火箭将卫星/上面级组合体送入大椭圆轨道后,利用上面级的发动机直接将卫星送入最终运行轨道。常规的运载火箭可以将有效载荷送入低地球轨道,也就是距离地面高度大约在1000千米以下的轨道。常规     

静止轨道碎片清除飞行器概念研究

1 引言 目前,静止轨道上运行着大约450颗卫星,而随着航天技术的不断发展,静止轨道将变得越来越拥挤;另一方面,静止轨道空间碎片有1200多个,主要包括运载火箭末子级或上面级、废弃卫星、卫星分离物及卫星爆炸或碰撞后产生的碎片,这些空间碎片占据了宝贵的轨道资源,不仅造成了资源浪费,而且严重影响在轨卫星的生存,对空间碎片进行在轨清除成为空间技术发展的重要趋势之一.     

一种基于TLE数据的轨道异常分析方法

空间在轨物体的轨道异常是航天工程及预警领域普遍关注的问题,及时发现轨道异常意义重大,通过分析空间物体的轨道异常,可以及时发现和识别规避事件或碰撞事件,还可以了解监测网的能力.本文提出一种基于TLE数据的简单的轨道异常分析方法——长半轴变化法.该方法快速有效,应用到低轨在用卫星和美俄解体碎片的异常分析中,异常物体正确识别率可达到100%;对美俄解体碎片进行轨道异常分析后得出,美国空间监视网可以稳定探测90%以上的解体碎片.      

太空新航线

<正>以色列发射雷达侦察卫星4月9日,以色列"彗星"2运载火箭在帕勒马希姆空军基地发射了"地平线"10雷达侦察卫星。这是以色列4年来进行的首次本土卫星发射。"地平线"10又称"技术合成孔径雷达"2,由以航空航天工业公司制造,发射质量330千克,配备能全天候、全天时获取高分辨率图像的合成孔径雷达。据报道,该卫星轨道高度为400千米~600千米,分辨率可达0.46米。以     

欧洲开启网捕垃圾行动

<正>以28160千米/小时的轨道速度,即使一颗小黄豆击中卫星,也可能产生类似手雷的威力。随着人类不断对太空开发,本来就充满危险和挑战的太空探索面临一个越来越严重的问题——来自空间碎片(俗称"太空垃圾")的挑战。对于"交通繁忙"2000千米以下的近地轨道来说,将诸如废弃卫星和运载器上面级的大型物件转移迫在眉睫。欧洲空间局开启"清洁     

印度发射31颗卫星

<正>6月23日,印度极轨卫星运载器(PSLV)XL型运载火箭在斯里哈里科塔岛的萨迪什·达万航天中心发射了"制图星"2E遥感卫星,并搭载发射了30颗微小卫星。"制图星"2E是"制图星"2系列的第六颗卫星,发射质量712千克。卫星采用IRS-2平台建造,配备全色相机,630千米太阳同步轨道时,地面分辨率优于1米,幅宽10千米,重访周期4天,     

基于航天器解体事件的空间碎片寿命算法

研究了针对航天器解体事件所生成的空间碎片的寿命计算方法.给出了基于NASA标准航天器解体模型的航天器解体算法.该算法生成的一系列碎片参数,将作为寿命计算的初始条件.总结了现有求解碎片寿命的算法,并提出了一种半分析算法.该算法运用平均根数法的思路,计算了在J2摄动项的影响下,碎片的半长轴和偏心率的变化率;并采用微分积分法预报半长轴和偏心率随时间的变化.为了适应时变大气模型,该算法限制了计算步长.通过与数值法的比较分析了算法的计算速度和精度.选用了3种大气模型:SA76、GOST和MSIS-00,分析了不同大气模型在计算碎片寿命之间的差异.通过与P-78卫星解体事件的实测数据对比验证了整个算法的正确性.      

美国用导弹成功击毁失控卫星

事件回放:舰载导弹打下太空间谍 北京时间2008年2月21日10:26,装备有"宙斯盾"反导弹防卫系统的美国伊利湖号巡洋舰发射的1枚标准-3导弹,击中了在太平洋上空208千米、飞行速度超过每小时2.74万千米的一颗美国失控侦察卫星.据美国国防部官员表示,陆地、空中和海上监测网络,以及位于太空的感应装置证实,卫星燃料箱已被击中,而且爆炸相当彻底,迄今还未发现有大过橄榄球的碎片.     

利用TLE数据分析LEO卫星轨道异常的新方法——————综合判据法

及时准确地发现在轨卫星的轨道异常意义重大. 通过有效的异常算法, 能够找出发生轨道异常的碎片或航天器, 为空间碎片碰撞预警系统分析和验证碰撞事件提供数据支持. 通过对利用TLE (Two Line Elements)数据分析LEO在轨卫星轨道异常的方法研究, 提出了一个利用单个卫星相邻根数时间差控制加综合判据的判别方法. 分析表明, 相对于取单一因素阈值的判别方法, 综合判据法能够最大限度地减少漏判, 并且保持相对较高的判断准确率.      

卫星规避方案量化分析方法研究

空间碎片数量日益增多,为保护在轨卫星的运行安全,需要针对碎片碰撞制定规避方案,用来规避碰撞风险.本文在调研国外卫星规避机动流程的基础上,分别研究了卫星规避相关的轨道机动方式、轨道预报模型以及交会风险计算模型,建立了卫星规避方案量化分析方法,为规避方案的选择提供参考.      

英实验卫星在轨试验碎片叉捕技术

<正>英国萨里卫星技术公司去年从国际空间站上投放的一颗卫星已成功验证了未来可用来清除空间碎片的一个鱼叉式装置。近日该装置从"清理碎片"卫星上射出,击中了由1.5米长的一根支杆从星上伸出的靶板。这项实验是耗资1700万美元的清理碎片任务的主要目的之     

国际空间站害怕小碎片

1999年10月26日,国际空间站曙光舱上的推进装置工作了大约5秒钟,把空间站的运行轨道提高了1.5千米。它为什么要提高轨道呢?原来有一块火箭碎片正朝空间站飞     

空间物体解体碎片云的长期演化建模与分析

空间碎片云由空间物体解体产生的大量空间碎片组成,由于其相对集中地分布在有限的空间内,将会对临近航天器产生较大的碰撞威胁。为了分析解体碎片云长期分布特点,文章首先利用数值积分方法对空间碎片云短期分布规律进行了研究;在此基础上,针对处于环状分布的碎片云,根据碎片所在的轨道高度和具有的面质比值,将碎片划分到不同分组,以每个组作为研究对象,建立了描述碎片云在大气阻力作用下的解析演化模型。模型避免了对单个解体碎片的运动状态进行积分,可大大降低对计算资源和计算时间的需求。考虑在高度为1422km 圆轨道上运行的物体,解体产生了1780个碎片,利用解析演化模型得到碎片云未来50年内的演化分布状态。数值结果表明,碎片云的峰值密度在解体物体轨道高度附近,并在大气阻力作用下向更大高度区间内扩散;较低高度区间内碎片密度具有先增加,然后在大气阻力作用下不断减少的特点。     

地平线-7侦察卫星上天以色列天军部队又添新兵

2007年6月11日02:40(北京时间07:40),以色列军方用三级运载火箭"沙维特",在以色列特拉维夫以南的帕勒马希姆海滩空军基地成功把地平线-7照相侦察卫星发射上天。火箭向西从地中海上空飞过,数分钟后进入近地点300千米、远地点600千米的椭圆逆行轨道,沿与地球自转相反的方向飞行。此后,卫星进行了一系列自主操作,包括太阳电池阵列的展开。以方对卫星的运转进行了全面监测,并于48～72小时之内接收到卫星发回的首批图像数据。     

太空新航线

正"猎鹰"9一级船上着陆再次失利1月17日,太空探索公司的"猎鹰"9-1.1(R)型运载火箭在范登堡空军基地成功发射了美法合作的海洋测高卫星"贾森"3。这次发射还再次进行了火箭第一级海上浮动平台着陆尝试,但未能成功。"贾森"3卫星由泰雷兹·阿莱尼亚空间公司采用"海神"平台建造,发射质量约510千克,拟部署到1380×1328千米、倾角66.05度的轨道,设计寿命5年。该卫星测量的数     

美俄卫星碰撞分析与启示

美国东部时间2009年2月10日11：55（北京时间11日00：55）,美国卫星和俄罗斯卫星在西伯利亚北部上空发生碰撞,卫星碰撞后所产生的碎片目前已进入“国际空间站”的轨道高度,未来可能会对空间站以及航天员的安全构成威胁。这是人类有史以来第一次有完整记录的卫星与卫星碰撞事件。     

美退役大型卫星再入大气层

美国东部夏令时9月24日天0时01分,NASA退役的“高层大气研究卫星”（UARS）再人地球大气层,再人点为南纬14．1度、东经189．8度的太平洋上空。在结束富有成果的科学寿命6年后,UARS在再人中解体成碎片,其中大多数在大气中被烧毁;总重约544千克的26个卫星部件可能在剧烈再入中存留下来。并落到地球表面。通报称,根据最终再人点,卫星应落向南半球一片偏远的广大海域,距任何大片陆地都很远。