中国对空间碎片环境保护的贡献

正作为一个负责任的航天大国,中国一直高度重视空间碎片问题,设立了专门的空间碎片行动计划,成立空间碎片协调和专家组,不断加强空间碎片监测、预警、防护和减缓等各项研究工作。国际机构间空间碎片协调委员会(IADC)是国际上空间碎片领域唯一的政府间国际组织,由美国宇航局、欧空局、日本宇宙航空研究机构、俄罗斯航天局联合于1993年10月26日发起成立,旨在协调各国航天机构的行动,     

治理空间碎片“任重道远”-专访空间碎片研究专家韩增尧

空间碎片是人类航天活动对空间环境的污染物,俗称“太空垃圾”,也是人类须共同面临的环境问题。人类有责任找出有效的治理方法,给后人留下洁净的空间,而且解决空间碎片问题需要各航天国家的共同努力。2014年5月12日,第32届机构间空间碎片协调委员会（IADC）会议在北京召开,与会各成员国和机构的专家们就空间碎片问题进行了广泛而深入的探讨。为此,本刊记者专访了空间碎片研究专家韩增尧研究员。     

第32届机构间空间碎片协调委员会会议在京召开

<正>2014年5月12-15日,第32届机构间空间碎片协调委员会(IADC)会议在北京召开,中国国家航天局、意大利航天局、法国国家空间研究中心、加拿大航天局、德国航空航天中心、欧洲航天局、印度空间研究组织、日本宇宙航空研究开发机构、美国航空航天局、俄罗斯联邦航天局、英国国家航天局等11个正式成员机构,亚太空间合作组织以及作为IADC观察员的     

卫星遭空间碎片撞击的概率有多大?

空间碎片问题是近年来国际上航天技术领域的研究热点之一。联合国和平利用外层空间委员会科技小组委员会自 1 994年起 ,就一直将空间碎片列为每届年会的优先议题 ,并在 2 0 0 0年完成了《关于空间碎片的技术报告》,为联合国外空委法律小组委员会讨论与制订有关空间碎片的国际条约或公约 ,提供了技术准备。1 993年 ,美国航宇局 (NASA)、欧洲空间局 (ESA )、俄罗斯航空航天局(ROSAVIAKOSMOS)和日本等航天机构发起成立国际“机构间空间碎片协调委员会” (IADC)。中国国家航天局于 1 995年加入了该组织。该协调委员会成员除发起国和中…     

第32届机构间空间碎片协调委员会会议在京召开

2014年5月12-15日，第32届机构间空间碎片协调委员会（IADC）会议在北京召开，中国国家航天局、意大利航天局、法国国家空间研究中心、加拿大航天局、德国航空航天中心、欧洲航天局、印度空间研究组织、日本宇宙航空研究开发机构、美国航空航天局、俄罗斯联邦航天局、英国国家航天局等11个正式成员机构，亚太空间合作组织以及作为IADC观察员的韩国航天局参加了此次会议，外交部、中科院等国内有关部门代表也应邀出席了此次会议。参加会议的国内外代表共150多人。     

空间碎片清除商业运营模式初探

正空间碎片关系到人类外空活动的长期可持续性发展,在国际空间活动中,大部分国家都已将空间碎片治理作为一项重要的国际义务,从关键技术、国际合作、商业运营等方面探索解决空间碎片问题的可能途径。中国作为负责任的航天大国,承诺控制和减少空间碎片,并不断尝试突破空间碎片清除技术。2016年6月25日,长     

空间碎片的空间密度算法研究

由于空间碎片的影响, 空间环境日益恶劣,有必要建立空间碎片环境工程模型对空间碎片撞击航天器进行风险评估.本文研究了空间碎片环境模型中的重要环节, 即碎片的空间密度问题,在统计理论与椭圆轨道理论基础上,分析及推导了空间碎片在空间中的分布状况及空间密度,并得出了碎片空间密度的空间坐标函数解析表达式.同时对引入假设条件的合理性进行了讨论,并利用双行元数据对结论进行了验证, 利用本文方法得出的结果与双行元数据吻合.      

中国三管齐下应对空间碎片

作为一个负责任的航天大国,中国高度重视"太空环保",目前已逐渐形成监测预警、航天器防护和空间环境保护三大工程体系应对空间碎片问题,有效减缓了空间碎片的产生,得到国际社会好评。空间碎片是指人类在航天活动中产生的太空废弃物,也称"太空垃圾"。     

访美国航天司令部夏延山地下监控中心

1　引言□□很早就知道 ,在美国科罗拉多州的夏延山 (Cheyenne Mountain)山洞里 ,隐藏着一座世界上规模最大、设备最现代化的大楼。它就是北美防空司令部 (NORAD——North American Aerospace Defence Com-mand)和美国航天司令部 (United StatesSpace Command)的夏延山地下监控中心。这个中心虽然地处岩石下 5 0 0 m深处 ,却能一个不漏地监视千万里外在太空中围绕地球运行的 8 0 0 0多个人造物体 ,其中包括大约 5 0 0个目前正在工作的航天器和 70 0 0多个空间碎片。2 0 0 0年 6月 ,国际 (航天机构间 )空间碎片协调委员会 (IADC—— …     

空间碎片能量转化利用技术

针对目前空间碎片问题，提出空间碎片发动机概念，立足于使用捕获到的空间碎片，转化为发动机可用的推进剂。在完成碎片清理目标的同时，获得可持续的动力来源，延长清理器的工作寿命。针对空间碎片制粉的方法进行研究，提出使用球磨仪对金属样本进行研磨。使用转刀式粉碎机对非金属材料进行粉碎。通过实验发现，多数粉末粒径达到微米量级。针对空间碎片粉末推进方式进行研究，提出使用静电加速推进方式对粉末进行加速。空间碎片发动机虽然起源于空间碎片清理任务，但是可持续的推进剂供应，也将为小行星探测等任务提供更好的思路。     

空间碎片减缓的“国际机制”概述

正空间碎片是人类探索和利用空间所产生的废弃物,随着世界航天发射活动的日益增多,空间碎片总数也与日俱增。数量庞大的空间碎片对航天器的在轨安全运行,以及人类的空间资源开发活动构成了极大的威胁。国际社会越来越认识到空间碎片的严重问题,并且达成了共识—空间碎片减缓必须由所有国家(机构)共同努力才能完成,由此形成国际机制,编制了一系列关于空间碎片减缓的纲领性指导文件,旨在维护所有国家的共同利益,最大限度地减少和避免空间碎片的危害。     

卫星发射对空间碎片环境影响分析

未来航天发射情况直接影响空间碎片环境，必须对其进行合理规划，以维护外空长期可持续发展.利用中国自主建立的空间碎片长期演化模型（SOLEM），结合蒙特卡洛方法，量化分析了空间物体发射数量、发射质量、发射面积等因子对未来空间碎片环境的影响，进一步研究了大型星座造成的未来空间物体碰撞次数和碎片数量的增加.仿真结果可为合理规划未来的航天发射规模提供理论依据.      

基于多项式近似的空间碎片群体轨道预报算法

快速准确地分析空间碎片群轨道演化行为对于其他在轨航天器碰撞规避至关重要。在各摄动力的作用下,空间碎片群演化运动呈现出复杂的非线性特征。空间碎片群体个体数量巨大,如果通过对空间碎片群中每个空间碎片进行轨道积分来分析群体预报的方法会导致计算量过大。针对该问题,提出一种基于多项式近似的轨道快速预报分析方法。该方法将空间碎片群分为少量的标称碎片和其他大量关联碎片。针对标称碎片的轨道预报采用数值积分求解保证预报精度;而针对其他大量的关联碎片轨道预报问题,采用多项式泰勒展开半解析方法求解,从而在保证预报精度的前提下有效减少空间碎片群轨道预报的计算量。为了验证方法的有效性,对不同空间碎片群进行了轨道预报仿真。仿真结果表明,当轨道预报精度设定在1m范围内时,多项式近似算法的计算量较蒙特卡洛方法计算效率提高了2.2~17.2倍,验证了所提出方法的有效性。     

空间碎片自然衰减和太阳活动

分析研究了空间碎片数随太阳辐射流量Ｆ１０．７的变化;给出预报Ｆ１０．７长期变化的计算方法和预测空间碎片数的数学模型。结果显示：①强太阳活动造成空间碎片年增长率下降;②空间碎片数与太阳活动１１年变化密切相关,相关数为０．９;③空间碎片增长率约为发射率的两倍;④若发射率保持不变,则到２０２０年,大于１０ｃｍ的碎片数将达到１４５００;⑤若小碎片的增长为大碎片增长的两倍,则到２０２０年,大于１ｃｍ的碎片数可达１２５０００。     

航天器与空间碎片的混合编队重构控制与应用

针对空间碎片清理问题,提出了一种利用航天器与空间碎片混合编队队形重构控制技术捕获碎片的方法。首先,分析了地/月—日系L2拉格朗日平动点附近的限制性三体环境,并建立了编队卫星相对运动动力学模型;其次,提出了以太阳光压力作为航天器与空间碎片编队队形重构的控制力,实现各从星接近空间碎片的目的;最后,设计了基于线性二次型的最优控制器,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验。仿真结果表明该方法可控制从星到达期望的位置(空间碎片的位置),且太阳帆板的姿态变化在可控范围内,进而证明了该方案可以应用于复杂空间环境下的碎片清理任务。     

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。     

空间碎片光谱特性获取与分析方法研究

空间碎片的反射光谱是碎片表面材料与太阳光谱共同作用的结果,能够反映碎片的材料性质,为空间碎片的光学特性研究提供依据. 将观测获得的空间碎片反射光谱进行预处理后,与已知空间材料样本的光谱进行比对,比较两者间光学特性差异,包括连续反射光谱曲线中的峰值、斜率、形态、特征窄波段、吸收谱线和多波段反射光谱间的成像差异、色指数、特征温度等,分辨碎片表面可能的材料,最终实现对空间碎片光学特性的研究.      

以国际环境法基本原则推进空间碎片治理

<正>当下，空间碎片领域面临着空间环境恶化、减缓战略停滞和主动清除计划饱受争议等现实问题。在现有外层空间法律规范不足以应对碎片问题的前提下，通过适用在地球环境治理中表现卓有成效的国际环境法基本原则，能有效补充与深化外空空间碎片治理理念。国际环境法基本原则对空间碎片治理有着重要的借鉴价值，能填补空间碎片治理法律原则的缺位，有力应对治理困境。将国际环境法基本原则延伸适用至外空环境、推动碎片治理软法的出台，坚持适用共同但有区别的责任原则、预防原则、无害原则以及国际合作原则，能为空间碎片问题提供不同的解决方案。     

日本空间碎片研究会活动方针

日本航空宇宙学会的宇航部门,于1990年9月新成立空间碎片研究会。研究会下设5个工作小组,隔月聚会一次。1991年8月汇集中间报告书,1992年8月汇总最终报告书。该研究会是在解决空间碎片问题已迫在眉睫,世界上的一些国家对此问题研究有所进展的形势下成立的。