空间碎片防护研究现状与国内发展建议

文章回顾了近期国外空间碎片防护领域的研究现状和热点问题;介绍了“十一五”期间国内空间碎片防护研究的若干进展;立足我国研究现状,通过对国内航天器防护工程需求分析,提出了未来我国空间碎片防护领域研究发展建议。     

SDEEM2015空间碎片环境工程模型

文章介绍了哈尔滨工业大学空间碎片高速撞击研究中心"十二五"期间发布的空间碎片环境工程模型(SDEEM 2015)。该模型可实现LEO空间碎片环境描述,空间碎片撞击风险评估以及地基探测结果仿真,还可输出LEO航天器不同轨道位置处空间碎片撞击通量随撞击方位角、撞击速度及碎片尺寸的分布规律,地基探测设备探测区域内空间碎片空间密度及通量的分布情况等信息。SDEEM 2015适用轨道高度范围为200~2000 km,时间范围为1959年—2050年,所考虑的空间碎片来源包括解体碎片、Na K液滴、固体火箭发动机喷射物、溅射物和剥落物。     

空间碎片减缓标准的研究与探讨

概述了空间碎片的属性及形成的过程 ,论述了研究空间碎片减缓标准的必要性 ,介绍了国外空间碎片减缓标准的现状 ,并在充分研究国外成果的基础上 ,对制定空间碎片减缓标准的主要内容作了阐述     

空间碎片撞击概率分析软件开发、校验与应用

航天器空间碎片撞击概率分析软件是我国独立设计开发的"空间碎片防护设计软件包"的重要组成部分。本文简要介绍了撞击概率分析软件的主要功能模块组成;重点对该软件的正确性进行了国际标准工况校验,并给出工程应用算例。     

空间碎片观测技术研究

目前国际上很多国家都开展了空间碎片的研究工作,进行了深入的空间碎片观测活动。文章根据国内外空间碎片观测技术的研究现状,总结、归纳了进行空间碎片观测的有效方法,并分析了各种观测手段的优缺点,对空间碎片的进一步研究有借鉴意义。     

空间碎片减缓策略分析及相关政策和标准综述

文章在简述空间碎片环境现状及其危害的基础上,分析空间碎片减缓的主要策略,以及有关的法规、政策和标准。研究结果表明:当前的空间碎片减缓策略主要是"抑制增量",即尽可能减少新的空间碎片产生;国家层面、政府间组织、联合国等多个层级都出台了相应的法规和政策,为确保空间碎片减缓行动的具体落地实施提供了强制性保证;一系列的各层级标准为空间碎片减缓措施提供了可操作的、协调一致的、国际统一的经验做法,可直接用于指导工程实践。     

如何应对空间碎片的威胁？

作为发展中的航天大国,中国十分重视空间碎片问题,致力于空间碎片减缓和防护研究,积极推进国际交流与合作。1995年6月,中国以国家航天局的名义加入了“机构间空间碎片协调委员会”（IADC）,开始了空间碎片领域的研究。今年5月12—15日,中国国家航天局将在北京主办IADC第32次会议。本刊特邀请中国科学院国家天文台专家刘静介绍空间碎片问题的国际环境及应对的最新进展。     

国外与空间碎片有关的国际空间法热点问题研究述评

与空间碎片有关的国际空间法研究主要包括对空间碎片的定义、空间环境保护制度、空间物体的登记制度及空间损害赔偿责任制度等问题的研究。联合国和平利用外层空间委员会法律小组经过多年的研究和讨论,对于“空间物体”与“空间碎片”的定义及其关系问题的研究基本上获得了国际社会的普遍认可,     

空间碎片研讨会在哈尔滨召开

全国空间碎片研讨会于2001年1月9～11日在哈尔滨工业大学召开。来自国防科工委、中国科学院、航天科技集团公司、航天机电集团、清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、国防科大、西北工业大学、华中科技大学、西南交通大学和华中理工大学等20多个单位的专家出席了研讨会。会议期间发表了20多篇论文。国防科工委系统一司司长郭宝柱出席了研讨会,并发表了重要讲话。他的讲话深刻地阐述了开展空间碎片研究的必要性和召开此次空间碎片研讨会的目的和意义。代表们自始至终热情饱满地参加了会议,对减少空间碎片的生成以及航天器对空间碎片…     

“空间碎片”专题盛会侧记

2007年11月5-8日,第4届全国空间碎片专题研讨会在南京召开,北京卫星环境工程研究所有关研究人员参加了这次会议。会议内容涵盖了碎片研究工作的3个主要方向:防护、减缓和监测。从本次会议来看,空间碎片研究的队伍正日益壮大,包括中国空间技术研究院、中国科学院、中国     

中国空间碎片防护研究工作进展

回顾了2006年中国空间碎片防护研究工作的情况,简要介绍了MODAOST软件研究的相关活动,以及风险评估及防护结构优化技术、超高速撞击横向校验、部件/分系统和空间碎片撞击感知技术。     

Overview of the legal and policy challenges of orbital debris removal

Much attention has been paid recently to the issue of removing human-generated space debris from Earth orbit, especially following conclusions reached by both NASA and ESA that mitigating debris is not sufficient, that debris-on-debris and debris-on-active-satellite collisions will continue to generate new debris even without additional launches, and that some sort of active debris removal (ADR) is needed. Several techniques for ADR are technically plausible enough to merit further research and eventually operational testing. However, all ADR technologies present significant legal and policy challenges which will need to be addressed for debris removal to become viable. This paper summarizes the most promising techniques for removing space debris in both LEO and GEO, including electrodynamic tethers and ground- and space-based lasers. It then discusses several of the legal and policy challenges posed, including: lack of separate legal definitions for functional operational spacecraft and non-functional space debris; lack of international consensus on which types of space debris objects should be removed; sovereignty issues related to who is legally authorized to remove pieces of space debris; the need for transparency and confidence-building measures to reduce misperceptions of ADR as anti-satellite weapons; and intellectual property rights and liability with regard to ADR operations. Significant work on these issues must take place in parallel to the technical research and development of ADR techniques, and debris removal needs to be done in an environment of international collaboration and cooperation.     

天基照相跟踪空间碎片批处理轨道确定研究

随着国内外天基观测空间碎片研究的展开,文章提出了利用跟踪卫星的CCD(Charge
Coupled Device)相机对空间碎片进行轨道探测的方法,首先建立了CCD照相观测模型和基于 照相观测 的空间碎片批处理轨道确定模型。通过对CCD相机底片归算方法的分析可知,利用
CCD相机所获得的观测数据与跟踪卫星的姿态无关,且其精度只与测量和坐标转换计算的精 度有关,在测量和计算中可获得较高的精度。分别对分布密度较高的低轨道和地球同步 轨道区域的空间碎片进行了定轨分析。仿真结果表明,定轨时采用两个跟踪弧段的照相数据 定轨精度大大高于一个弧段照相数据的定轨精度;跟踪卫星距离空间碎片越近,定轨精度越 高;低轨道空间碎片的定轨精度高于地球同步轨道上的空间碎片定轨精度。
     

空间碎片防护研究最新进展

空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,对航天器的撞击事件频繁发生。随着空间碎片环境的日趋恶化,航天器的防护变得越来越重要。文章从空间碎片环境模型、撞击风险评估、航天器部件损伤、防护材料与结构的超高速撞击试验、撞击试验数据库建设、超高速发射设备、在轨撞击感知、机构间超高速发射设备交叉校验等方面对国内外空间碎片防护研究的进展进行了总结,并在此基础上给出我国未来空间碎片防护研究的发展建议。     

空间科学规划及对航天运输系统的需求

空间科学不仅能够推动我国在基础科学研究领域取得重大科学突破,还能够有效牵引、带动航天高新技术的发展。中国科学院空间科学战略性先导科技专项是"十二五"时期我国空间科学领域最重要的系统性进展,开启了中国空间科学发展的新篇章。"十三五"时期,我国将继续研制、发射一系列新的空间科学卫星,这对航天运输系统提出了新的技术发展需求。发展空间科学必将推动我国的航天强国、世界科技强国建设进程。     

单次任务中主动清除多块碎片的仿真分析

针对国内外空间活动产生的碎片,文章采用多脉冲推力作用下的轨道机动仿真方法,在主要考虑总速度增量为2 km/s的约束条件下,计算碎片清除所需要的速度增量、任务时间以及清除个数。仿真结果表明,单次任务可以清除12块分布比较集中的碎片。研究结果可为我国今后空间碎片清扫任务的设计提供参考依据。     

空间碎片撞击在轨感知技术研究综述

随着航天发射活动的日益频繁,空间碎片环境随之恶化。为了应对空间碎片的撞击威胁,人们提出了用空间碎片撞击在轨感知系统实时监测航天器在轨遭受空间碎片撞击的情况。文章在对国内外相关研究机构研究成果的调研基础上,介绍了国内外在空间碎片撞击在轨感知技术领域的研究现状,对各国基于超高速撞击声发射技术的空间碎片撞击在轨感知技术的发展状况进行了全面评述,重点介绍了国内的研究进展。最后基于国内航天事业需要,探讨了未来发展方向。     

A Review of Hypervelocity Debris Testing at the Air Force Research Laboratory

In this paper, we describe a compact, low cost, fast turn-around-time technique used at the Air Force Research Laboratory to study hypervelocity debris impact effects on spacecraft structures and components. The technique described was used to study debris effects in the areas of: shock physics, debris-produced contamination, chemical analyses of the impact ejecta and debris initiated spacecraft discharge. Examples of research results obtained with the technique are presented and illustrate problems encountered in the field of space debris effects on spacecraft.     

空间碎片数据形式及轨道演化算法

根据建立空间碎片工程模型的需要,定义了一种描述单个空间碎片运行位置及其物理特性的数据形式。基于空间碎片运动规律给出了一种用于计算单个空间碎片运行时＂平均位置＂的演化算法。计算的演化结果与STK软件计算的标称轨道比较表明：该演化算法正确。     

空间碎片环境与航天器可靠性

文章介绍了空间碎片环境、空间碎片对航天器可靠性的影响、空间碎片地面模拟试验技术,以及空间碎片的防护技术。