太空“交警”即将上岗

从1957年航天时代诞生起,太空便不再毫无生机。截止2007年8月,美国空军已跟踪到有超过1.2万个空间物体(低轨道直径大于10厘米,地球同步轨道直径大于1米)。这些空间目标包括大约800个尚在寿命期内的卫星,其余均为空间碎片,如寿命结束的卫星、废弃的运载火箭残骸、爆炸的碎片以及其他来源的空间物体。因此,     

空间碎片现状与清理

分析了空间碎片的严峻现状和空间碎片的10个来源,指出轨道碰撞是产生碎片最多的因素;介绍了空间碎片的观测方法、原理和观测系统的概况,包括正在兴建的观测系统——“空间篱笆”。最后,根据不同轨道高度和空间碎片的数量与大小,提出空间碎片清理原则、要求和9种清理方法。     

欧空局将研究空间碎片清除任务

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。     

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…     

我国启劝空间碎片研究行动计划

４０多年来，人类遗留在太空 轨道上的空间碎片日益增多，已 对航天器和地面的安全构成严重 威胁。为提高我国观测、规避空 间碎片的能力，控制空间碎片的 增加，我同开始启动车间碎片研 究行动计划。目前，该计划方案 在北京通过国防科工委组织的专 家评审。这个行动计划，是首次 由政府组织的、有计划的、全面 研究空间碎片并在控制空间碎片 的增加上尽到国际责任的国家计 划。 空间碎片，是天然陨星体和 人类航天活动留下的火箭、卫星 残骸等在空间形成的垃圾的统 称。目前，环绕在地球轨道上的 大小空间碎片已超过３５００万个， 在如此…     

太空垃圾——待解的难题

废弃的卫星、剥落的隔热瓦、燃料舱的残片……这些空间碎片就像地球上的垃圾一样,已经开始威胁到地面上的安全了。多达9000多块太空垃圾正飘浮在地球轨道上,它们的数量还在不断增加,总质量已超过5500吨。     

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。
     

末级火箭剩余推进剂的排放技术

与日俱增的空间碎片严重地威胁着航天器的安全,据美国航宇局的研究表明,如果不采取新的防范措施,90年代航天器与空间碎片碰撞的可能性将超过现有的安全限度。 据美国资料统计(至1990年11月),地球上空的卫星(含空间碎片)数量中,碎裂碎片占39％(见图1)。在这些碎片中,除美国及原苏联为空间竞争进行空间试验所产生的大量碎裂碎片以外,相当部分是末级火箭在完成运送任务以后,在轨道上运行过程中发生爆炸而产生的碎片。据资料统计,至1991年5月,末级火箭在轨道上爆炸已达129次。因此,防止末级火箭在轨道上爆炸是减少空间碎片增长的一个重要措施。     

全球低地球轨道互联网卫星星座竞争格局与面临的挑战

正利用低地球轨道通信卫星星座实现全球互联网无缝链接,以整合多媒体、多渠道的通信广播业务,是近几年全球范围内快速兴起和发展的领域。2014年末到2015年初,以美国太空探索技术(SpaceX)公司、一网(OneWeb)公司、加拿大电信卫星公司等低地球轨道卫星企业公司为代表的卫星制造商与运营商相继提出相关计划,掀起了低地球轨道互联网卫星星座的技术热潮。2016年6月,美国卫星制造商波音公司向美国联邦通信委员会(FCC)     

天基激光清除空间碎片方案与可行性研究

介绍了激光烧蚀驱动机理和空间碎片降轨清除原理,通过分析计算确立了空间碎片降轨清除判据和2 种降轨清除模式。理论计算给出了清除1200、800 和500 km 三个典型低地球轨道上空间碎片所必须的速度增量、激光器功率、单脉冲能量、激光发射镜直径等主要参数值。对比分析显示现有的硬件指标和条件能够满足清除低地球轨道上空间碎片的设计要求,因此,天基激光清除空间碎片方案从技术角度是可行的。     

瑞士创企获欧空局碎片清除合同

正欧空局2019年12月9日宣布同瑞士创企清澈太空公司签署一项碎片清除合同,任务是把"维加"火箭2013年遗留在轨道上的一大块残骸清离轨道。欧空局称这将是世界上首次把空间碎片清出轨道的任务。名为"清澈太空"1的这项任务拟在2025年发射,将捕捉"维加"火箭发射欧空局"星上自主性项目-植被"(PROBA-V)遥感     

瑞士拟发射空间垃圾清理卫星

瑞士洛桑联邦理工学院下设的瑞士航天中心宣布将发射称为“洁天一号”的卫星来试验地球轨道空间碎片清理技术。发射最早可在2015年进行。卫星呈长方形,长近30厘米,宽和高都是约10厘米。它的试验清理对象将是瑞士两颗已报废的皮型卫星,     

基于仿真数据的空间实体轨道监测实现与推演评估

随着航天技术的迅猛发展,太空近地轨道航天器数量趋于增加,积累的大量空间碎片占用了轨道资源并对航天器构成威胁,需要对这些空间实体进行勘测,并建立相应的仿真系统。提出一种仿真数据和空间实体数据混合驱动的空间仿真工作流程,用于比较推演仿真数据和空间实体轨道真实数据。通过主动航天器对空间实体目标实时监测拍摄,运用镜头分割和关键帧提取、图像角点提取与匹配、基于深度学习的目标检测等方法对航天器拍摄的成像视频进行处理得到空间实体轨道数据,比较与推演仿真数据的差别,基于此差别评估推演仿真数据逼真度。     

GEO卫星弃置轨道稳定性分析及离轨策略优化

运用解析和数值计算两种方法,分析了各种摄动源对地球静止轨道(GEO)卫星弃置轨道近地点高度变化的影响,得到了近地点高度的变化规律。利用二阶日月引力摄动可造成GEO卫星弃置轨道近地点升高的特点,提出新的卫星离轨策略,在不满足机构间空间碎片协调委员会(IADC)"空间碎片减缓指南"中,GEO卫星弃置轨道偏心率小于0.003要求的情况下,还可以保证卫星不再进入GEO保护区域。     

欧洲小卫星进行空间碎片网捕试验

正欧洲旨在进行在轨测试空间碎片主动清理技术的"清理碎片"(RemoveDebris)小卫星于2018年9月16日进行了一次网捕试验,首次测试了通过撒网来捕获近处目标的技术。此次试验的捕获目标并不是真实的空间碎片,而是当天刚由主星投放出去的一颗双体立方星。"清理碎片"任务首席专家、萨里大学下属萨里航天中心主任阿格列提称,试验进行得很顺利,数据将花几周时间回传到地面。     

空间碎片环境的长期演化建模方法

针对空间碎片环境的长期演化问题,从宏观和微观两个方面,分别构建了碎片环境的整体演化模型和数值演化计算模型,并在此基础上研究了不同条件下碎片环境的长期演化分布特点,分析了碎片环境的稳定性和主要影响因素。低地球轨道碎片环境在未来200年内的演化结果表明,空间目标的相互碰撞解体,是空间碎片不断增加的主要因素;即使停止一切航天发射活动,空间碎片的数量仍在不断增加,表明低地球轨道空间碎片规模已经超越稳定临界点;进一步的发射活动会增强空间碎片环境演化的不稳定性,加剧“碰撞-目标解体-碰撞”反馈连锁碰撞效应。     

空天瞭望

正空间碎片清理公司获资金支持打算开展空间垃圾清理项目的新加坡宇宙尺度公司(Astroscale)3月1日宣布,它已从日本产业革新机构取得了高达3000万美元(33.9亿日元)的经费支持,并从风投机构集富公司得到了另外500万美元的支持,打算在今年晚些时候发射全球首颗碎片测绘卫星。日本产业革新机构是一家公私合营机构,旨在推动创新。宇宙尺度     

美俄卫星碰撞事件验证及其对我国卫星的影响分析

北京时间2009年2月11日0时55分,美国铱星-33和俄罗斯宇宙-2251两颗卫星在太空相撞,在所在的高度产生了大量新增空间碎片,使得空间碎片环境更加严峻,低轨航天器运行遭受空间碎片撞击的风险大幅增加。文章通过碰撞前后轨道数据分析,确认并验证了此次碰撞事件;利用事前轨道数据进行碰撞预警分析,得出碰撞的相关的参数;通过分析此次事件产生的新增碎片的轨道数据,进一步验证确认碰撞事件;从空间碎片密度和通量角度分析其时当前空间碎片环境产生的影响;通过新增碎片寿命计算分析其对空间碎片环境的长期的影响;从碰撞概率出发分析对航天器运行安全的威胁。分析结果表明：我国低轨卫星在一定程度上增大了空间碎片碰撞风险,需要进行在轨空间碎片碰撞预警,以确保我国卫星的安全运行。     

美厂家要用“膜式飞船”裹除太空垃圾

正美国加州航空航天公司新提出的一项太空垃圾清除方案拟采取类似于"饿虎扑食"的方式来收集太空垃圾。该公司称,其"膜式飞船"将能把地球轨道上的空间碎片裹住并拖往大气层中烧毁,从而不再给卫星或宇航员带来威胁。该项目最近取得了"NASA创新性先进方案"(NIAC)计划下的第二轮经费支持。NIAC计划专门为就算可行也要在多年后才能发射上天的远期设想提供资助。"膜式飞船"尺寸约     

俄罗斯首次承认其静地轨道卫星爆炸

在由俄罗斯国防部空间分部、俄罗斯空间研究院(IKI)和新组建的俄罗斯航天局在莫斯科举办的一次有关空间碎片的国际性会议上,俄罗斯首次承认其地平线电视卫星在地球同步轨道上发生爆炸,并公开了爆炸的照片。爆炸的碎片将使在这一轨道上运行的一系列国际卫星面临碰撞的危险。到目前为止,在这一轨道上是否还有其它卫星爆炸过尚不清楚。 爆炸事件发生于1978年6月23日,引起爆炸的原因是卫星上镍氢电池爆炸。 在这次国际会议上,俄罗斯的官员们透露,前苏联的两颗低轨道卫星也租可能是因电池爆炸而被毁的。他们还透露,1981年,宇宙1275导航卫星被毁几乎可以肯定是由于与空间碎片相撞造成的。