空间碎片观测综述

空间碎片又称轨道碎片,是指宇宙空间中除正常工作的飞行器外的所有人造物体,包括飞行着的各种残骸和碎片,大到废弃的卫星、运载火箭末级,小到固体火箭发动机燃烧后的氧化铝小颗粒或从航天器上剥落下来的漆片。这些人造物体长期运行在空间轨道上,并随着人类航天活动的扩展日益增多。据估计,目前地球空间轨道上空间碎片的数量在数十万至数百万之间,而地面能够观测到的在轨运行的人造物体却不到1万个。以2003年6月24日美国公布的资料为例,登录在案的在轨物体数目有9106个,其中真正有效的航天器为1003个,即89郾0%的在轨物体为空间碎片。空间碎片的存在严重地威胁着在轨运行航天器的安全,它们和航天器的碰撞能直接改变航天器的表面性能,造成表面器件损伤,导致航天器系统故障,对航天器的正常运行带来极大的危害。同时空间碎片的不断产生对有限的轨道资源也构成了严重威胁,尤其是当某一轨道高度的空间碎片密度达到一个临界值时,碎片之间的链式碰撞过程将会造成轨道资源的永久破坏。因此,为了安全、持续地开发和利用空间资源,就必须不断提高对空间碎片的跟踪监视技术,增强对空间碎片环境的分析预测能力,同时寻求控制空间碎片的有效措施。     

空间碎片的缓减

随着空间资源开发的逐渐深化和空间应用的日益扩大，特别是小卫星和卫星星座的出现和发展，进入外层空间的航天器的数量势必有增无减。轨道上的航天器数量越多，生成的空间碎片也越多，这是必然的。要使空间碎片的积余总数下降，最终清除已积存的空间碎片，不仅近期内做不...     

中国制订未来空间碎片行动计划发展纲要

空间碎片是人类进行航天活动的大敌。它所造成的严重后果引起了世界各国的普遍关注和深入研究。近年来，我国对这项工作的研究一直也未停止。去年底，国家航天局在京召开了空间碎片研究工作会。会议在总结我国在空间碎片研究方面所取得成绩的同时，提出了下一步行动计划，并成立了我国空间碎片研究工作协调组。     

中国重视空间碎片问题

本刊讯：１９９９年２月２２日至２６日，联合国和平利用外层空间委员会科技小组委员会在该委员会驻地奥地利首都维也纳召开了第３６届会议。由国防科工委、外交部、科技部、中科院和航天总公司组成的中国代表团出席了会议，并作了专题发言。中国空间技术研究院科技委秘书...     

空间碎片环境和空间排放技术研究

论述了空间碎片环境及其对人类文明发展和航天安全的潜在威胁和空间剩余推进剂排放是防止末级火箭空间爆炸、减少空间碎片的有效措施。文中重点介绍了空间排放技术。     

空间碎片行动计划近期工作设想及今后工作展望

一、前言随着航天事业的发展,空间碎片与日俱增,已经构成了制约因素。空间碎片的探测、描述、防护和减缓工作都是十分艰巨的。国外从上世纪70年代末开始关注空间碎片以来,在载人航天和卫星应用的推动下,已经花费了大量的人力物力,做了大量的工作,取得了一定的成绩。但前面的路还很长:虽然通过减缓努力,空间碎片增长的速度有所放缓,但数量仍在继续增加;由于探测数据不足,空间碎片模式的精确度还有待提高;危险空间碎片的探测方法尚未解决;数据库还不完整;航天器的防护方法还在摸索之中;空间碎片轨道预测精度还不够高,使得空间碎片规避的不确定…     

空间碎片、环境、保护和试验

论述了随着小卫星的发展空间碎片将成为一新的严重的空间环境,叙述了航天器的保护问题,最后提出了进行空间碎片地面模拟试验的方法。     

运载火箭末级剩余推进剂排放技术

完成了有效载荷发送任务之后的运载火箭末级是最具有威胁性的空间碎片源。在分析如何防止末级火箭在轨道上爆炸解体的技术途径后,本文重点就末级火箭贮箱中的剩余推进剂排放技术的各个方面进行了探讨。文中还阐述了我国对空间碎片问题的基本立场,并简要介绍了我国将对长征四号甲运载火箭末级采取的控制空间碎片生成的技术措施。     

空间碎片减缓标准研究

分析和研究了世界有关国家、国际组织机构已制定的空间碎片减缓方面的标准、文件和手册,并在此基础上,开展了航天行业标准《空间碎片减缓要求》的起草工作,介绍了该标准的编制原则、适用范围、标准结构和主要内容等。     

我国空间碎片研究的进展情况与后续工作考虑

一、背景情况空间碎片是人类有意或无意丢弃在太空中的废弃物,是空间环境的主要污染源。由于空间碎片滞空时间相当漫长,碎片之间相互碰撞或爆炸又会产生新的、体积更小的空间碎片,从而加大了对空间飞行器特别是载人航天的潜在危害。因此,西方航天大国及俄罗斯等国家十分重视空间碎片研究。1993年,美国、俄罗斯、日本和欧空局发起成立了机构间空间碎片协调委员会(IADC)这一国际组织,以加强各成员机构间的交流,协调行动,控制空间碎片的产生,保护空间环境。二、参加机构间空间碎片协调委员会1995年6月,经国务院批准,我国以国家航天局的名义加…     

美科学家呼吁重视太空垃圾

两位美国航宇局科学家最近在《科学》杂志上撰文介绍了太空垃圾问题的严重性。地球轨道上现有9000余件空间碎片，未来几年只会有增无减，且尚没有有效而经济的清除方法。目前尺寸超过4英寸（约10厘米）的碎片有约5500吨。即使不再进行航天发射，碎片数量也会因碰撞和解体而继续增加。碎片最多的区域在885—1006公里高度之间．对载人航天威胁较小．但对商业和科研飞行及其它航天活动则有威胁。很大一部分碎片是因卫星特别是留轨火箭上面级爆炸解体产生的。根据美航宇局2004年的一份报告，俄罗斯是产生碎片最多的国家，美国紧随其后，其它来源有法国、中国、印度、日本和欧空局。     

沃尔夫条款与中美航天合作

随着国际航天事业的快速发展和诸如空间安全、空间碎片、轨道和频谱资源等问题的进一步凸显，航天领域的国际合作，特别是航天大国之间的合作，显得更加重要。然而，在中美航天合作方面，美国的航天政策和法律制度却设置了重重障碍，严重影响了中美航天合作的顺利开展。     

美推出新版国家航天政策

<正>白宫6月28日推出了全新的美国国家航天政策。新政策旨在加强国际合作,并重申要在2025年前派宇航员造访一颗小行星。这份14页的航天政策文件不只涉及奥巴马总统2月份提出的NASA新设想,即把美国载人航天的目标从重返月球转向造访小行星和火星,还触及对地观测、空间碎片和空间安全方面的未来需求。     

铝合金平板超高速撞击声发射信号S2模态特征分析

对铝合金平板上形成的超高速撞击(HVI)声发射(AE)信号S2模态的特征进行研究,分析其与损伤模式之间的关系。以3 mm厚5A06铝合金平板为研究对象,通过数值仿真获得不同撞击工况下的超高速撞击声发射信号,提取信号中的S2模态,并分析其幅值、能量、频谱等特征。结果表明,S2模态能量随传播距离呈指数衰减;分别随撞击弹丸直径和撞击速度的增加先下降后上升,且在弹丸直径与靶板厚度相近、临界撞击速度时最低。S2模态的中心频率随弹丸直径的增加而降低;随撞击速度的增加而增加;随传播距离的增加向1500 kHz移动。S2模态小波包系数呈凹性的频域范围分别随撞击速度和弹丸直径的增大变窄。在此基础上,当靶板形成穿孔损伤时,可根据S2模态的中心频率推测弹丸的直径;在传播距离和弹丸直径已知的前提下,可根据S2模态小波包系数呈凹性的频域范围推测撞击速度。     

空间碎片环境的研究与控制方法

一、空间碎片空间碎片是指宇宙空间中除正在工作的飞行器外的人造物体,又称轨道碎片。它们是人类空间活动的必然产物。目前,地面观测不到的空间碎片的数量估计在数十万至数百万之间,而地面能够观测到的在轨运行的人造物体约有9000个。它们的平均相对速度约为10km/s,总质量大约为3000多吨。在这9000多个已确认的人造空间物体中,只有700多个是正在工作的人造航天器,其余8000多个都是尺寸在1cm以上的空间碎片。由于目前人类的太空活动主要集中在低地球轨道,所以对空间碎片的观察和研究也主要集中在低地轨道区域内。在低地轨道上,尺寸大于1mm的…     

美俄卫星太空碰撞事件及对航天活动的影响

文章介绍了最近发生的美俄卫星太空碰撞重大事件;深入剖析了导致碰撞的可能原因;详细评述了卫星碰撞事件对空间碎片环境的严重恶化和对人类航天活动的影响;分析了碰撞事件对空间碎片研究带来的新困难和新挑战。文章指出,从航天器安全角度来讲,减缓、控制乃至清除空间碎片是全人类共同的责任和唯一选择。     

低地球轨道航天器的轨道碎片环境

文章介绍了一种适用于低地球轨道航天器的轨道碎片环境模型。对建立这个模型的数据源及设计标准进行了详细的叙述。并评价这个数据模型对未来空间环境的预测和测量中的不确定性。