国外空间碎片清除计划

当前,近地球轨道上分布的空间碎片达到了前所未有的数量,且呈现加速增长的趋势,若不实施主动清除,碎片的数量将在未来200年内快速增长,给空间系统安全带来巨大的威胁。对空间碎片实施主动清除已成为主要航天国家的共识。1概述据美国空间监视网(SSN)观测(截至2012年7月4日),近地轨道中直径大于10cm的物体共有16399个,其中现役航天器不足1000个,而90%以上为失效或失控的空间碎片,其中质量大于     

太空新航线

美欲砍掉空间碎片研究计划 美国航宇局官员称,尽管承认轨道碎片对航天飞机、国际空间站和低地轨道卫星构成严重威胁,但预算超支正促使该局考虑在今年10月1日砍掉其已成立了23年的轨道碎片计划办公室。对于那些尺寸足够大、可被地面光学和雷达望远镜跟踪到的碎片,美国航宇局以及商业和科学卫星经营者仍然依赖美国航天司令部的跟踪数据。该军事部门目前每天都跟踪着约10000个直径大于10厘米的物体,使卫星经     

空间垃圾知多少

30多年的空间飞行活动,往外层空间注入了数千个人造物体,使地球周围的环境发生了很大的变化。空间飞行活动给外层空间环境带来许多不利影响,除了污染之外,最突出的是空间垃圾问题。空间垃圾给运行的卫星带来危险,其碎片落到地球上危害着公共安全,已经构成潜在的严重威胁。据1988年6月30日美国“航宇局卫星形势报告”的资料提供,当时跟踪的在轨空间物体共7184个(见表1),其中至少95％是无用的空间垃圾——不再工作的有效载荷、用过的火箭级、脱落的螺帽和螺栓,以及爆炸碎片。另一份有关空间轨道垃圾的报告也指     

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。     

小碎片,大问题

正2017年11月13日,国际宇航科学院(IAA)首届空间态势感知会议在佛罗里达召开。2017年12月15日,一枚"二手"猎鹰9火箭,向国际空间站发射了一艘"二手"龙飞船,其上携带了一台空间碎片传感器,这台空间碎片传感器将被安装在国际空间站上,以便更好地监控环绕地球轨道飞行、尘埃颗粒大小的微小碎片。此外,萨里卫星技术公司(SSTL)牵头进行的移除碎片(Remove Debris)项目日前已经组装完     

空间碎片的缓减

１空间碎片的现状□□目前，地面观测到并已登记在册的、在轨道上运行的人造物体共有８６００多个，其中只有大约６％，即５００个左右的物体是正在工作的航天器，其余８０００多个都是尺寸在１ｃｍ以上的空间碎片。至于地面观测不到的空间碎片其数量估计在数十万至数百万...     

影响空间碎片环境的因素及对策

目前，外层空间的轨道碎片呈增长趋势，已经对航天活动构成威胁。自１９５７年发射第一颗人造地球卫星开始，迄今已经进行了约３４００次发射。大量卫星和末级火箭进入了外层空间，由于自然净化等作用，有些末级火箭和卫星已经被清除出空间。通过光学仪器和雷达的跟踪观测得知，在编目的２２０００个碎块中有１５０００个已经陨落。留在空间的约７０００个物体中，只有大约３５０个是工作卫星，仅为编目物体总数的５％。近１５年来，空间物体以每年１５０个的数目增长。未来的增长率将如何？是什么影响着空间碎块的增与减？有哪些措施可以控…     

空间碎片防护需求与防护材料进展

1引言
　　当前,我国航天事业蓬勃发展,载人航天器、通信卫星、导航卫星、遥感卫星、深空探测器、科学卫星等各种航天器呈现快速发展态势,航天器的寿命越来越长、可靠性越来越高、稳定度越来越高。而随着空间碎片环境的日益恶劣,空间碎片已成为影响航天器长寿命、高可靠性、高稳定度的重要因素之一。2013年1月22日,俄罗斯的小型激光测距卫星(BLITS)遭到小碎片撞击,并释放出一块碎片;2013年5月24日,发射不足1个月的厄瓜多尔“飞马座”（Pegaso）卫星在印度洋上空与一枚由苏联1985年发射升空的火箭燃料箱残骸发生侧面撞击,导致太阳电池翼受损,天线无法定向,卫星围绕两根轴狂转,失去了联系;“国际空间站”供航天员出舱活动的扶手遭到多次小碎片撞击,撞击形成的锋利唇缘割破了航天员的手套,导致多次舱外活动提前终止;2002年3月16日,美法联合研制的贾森-1（Jason-1）卫星遭到小碎片撞击,导致其轨道高度明显提升和随后几小时的电流波动,并释放出两块碎片;2011年,我国某卫星遭到小碎片撞击,导致姿态瞬时跳变,并永久失去了部分发电能力。     

空间活动大事记(1992年8月)

1日俄罗斯的地面控制人员降低了“宇宙2096”号(海洋侦察卫星)轨道的近地点,加速其轨道衰减。“宇宙2096”号卫星已停止工作。目前,俄在空间运行的此类卫星只剩下“宇宙2122”号,而往常却有6颗。据推测,俄可能要取消海洋侦察卫星计划。此类卫星通常是用于监视和跟踪美国在     

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.      

美天军“太空篱笆”雷达站宣布启用

正经过5年建设,美国天军称为"太空篱笆"的空间监视雷达场站已可投入使用。位于马绍尔群岛共和国夸贾林环礁、耗资15亿美元的"太空篱笆"是一个地基雷达系统,主要用于跟踪低地轨道上的卫星和空间碎片。"太空篱笆"的主承包商是洛·马公司,能跟踪弹珠大小的细小物体,并具备对更高轨道上的物体进行搜索的能力,所获数     

基于空间站平台的空间碎片探测与清除技术

<正>1引言近几十年来,人类航天活动日益频繁,航天器发射数量不断增加,由此产生了大量的空间碎片,包括运载工具、失效载荷以及由空间物体碰撞产生的碎片等。空间碎片的相对运动约10km/s,能够对航天器造成多种形式的危害,如严重改变航天器的表面性能、运行姿态和轨道,甚至可导致载人航天器的严重损毁,威胁航天员的生命安全。目前太空中已编目的大于1 0 c m的物体约2万     

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。     

空间碎片移除势在必行

正国际空间碎片研究之父、美国宇航局空间碎片计划首任首席科学家凯斯勒曾于1978年提出"凯斯勒灾难"的概念。他指出,当近地轨道上的卫星碎片等太空垃圾多到一定程度,人造卫星和航天器会时常遭到撞击,由此滚雪球般产生更多碎片,最终将迫使人类不得不放弃继续发射卫星到这一区域。据专家估算,地球周边的太空中直径大于10厘米的碎片已经超过2.3万个。人类已处于"凯斯勒灾难"的边缘,清理太空垃圾刻不容缓。     

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.      

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.     

天基连续毫米波空间碎片探测雷达方案设想

<正>1空间碎片的尺寸和分布特性空间碎片是指除正常工作的航天器外所有在轨的人造物体,包括失效载荷、火箭残骸、操作性碎片、由爆炸和碰撞产生的残碎片、固体火箭的燃烧剩余物、核动力卫星泄露的冷却剂以及航天器老化而脱落的表面材料和组件等。据统计,目前已经有约6000t太空垃圾在绕地球飞速运转。目前能够编目跟踪的尺寸在10cm以上的空间碎片约有1.8万个,1~10cm以下的空间碎片据估计有70万个。     

俄罗斯公布广播卫星在轨爆炸情况

俄罗斯首次宣布荧光屏广播卫星于1978年1月23日在静止轨道上爆炸,并公布了从地面拍摄荧光屏卫星爆炸的照片。证实静止卫星爆炸这还是第一次。该卫星爆炸后产生的碎片在轨道上对其它静止卫星造成的危害很可能持续10年以上。这是在莫斯科召开的空间碎片国际会议上发表的,公布的图像是使用原苏联监视战略导弹设置在地面的高分辨率摄像机拍摄的。出席该会     

天基微小空间碎片探测研究

随着空间碎片数量的不断增多,天基微小空间碎片探测已经成为一个热点．首先介绍了空间碎片在低地球轨道上的分布情况以及它对于航天器的危害,然后介绍了国外微小碎片探测器的基本情况,并在这些探测结果的基础上提出了一个探测器方案．这种探测器的传感器采用了新型的压电材料聚偏二氟乙稀(PVDF),使用了飞行时间法(TOF)准确测定空间碎片的飞行速度,以及快脉冲分析系统分析碎片的质量．     

空间碎片环境近况

根据国际上近年来对空间碎片跟踪、观测、统计分析以及对从轨道上回收的试验装置和样品的分析研究,介绍了地球周围空间环境中存在的空间碎片的数量、质量及其分布的最新状况。