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.     

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     

空间碎片对长寿命低轨遥感卫星的影响研究

<正>从当前我国卫星技术的发展来看,低轨遥感卫星的设计寿命要求逐渐从2~3年提高到5~8年,遭受空间碎片撞击的概率大幅提高,空间微小碎片对卫星的累积撞击效应的危害性研究也日益受到重视。俄罗斯的和平号空间站在轨飞行15年,其70%的外体遭受到腐蚀,坚固程度下降了约60%,美国的"长期暴露装置"(LDEF)在轨运行了5.75年后回收,地面检测到的撞击坑达34000个,其中85%以上是微小碎片撞击形成的。现对卫星遭受空间碎片的影响及其危害进行分析,为长寿命低轨遥感卫星的空间碎片防护设计提供思路,提高卫星在轨运行的可靠性。     

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。     

空间碎片将威胁人类安全

空间碎片将威胁人类安全１空间碎片对航天的影响据最新统计，目前在太空中约有３０００ｔ的空间垃圾，这些垃圾中差不多９５％以上是空间碎片，主要由运载火箭箭体、废弃的航天器和因卫星老化或热应力而与卫星分离的碎片组成。其尺寸大到数米的箭体，小到用雷达和光学望远...     

欧洲小卫星进行空间碎片网捕试验

正9月16日,欧洲的"清理碎片"小卫星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。本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。试验进行得很顺利。数据在几周后回传到地面。本次网捕试验是"清理碎片"卫星迄今进行的首项试验。"清理碎片"是一颗冰箱大小的卫星,     

卫星规避方案量化分析方法研究

空间碎片数量日益增多,为保护在轨卫星的运行安全,需要针对碎片碰撞制定规避方案,用来规避碰撞风险.本文在调研国外卫星规避机动流程的基础上,分别研究了卫星规避相关的轨道机动方式、轨道预报模型以及交会风险计算模型,建立了卫星规避方案量化分析方法,为规避方案的选择提供参考.      

太空首次上演追尾事故——美俄卫星太空相撞

2009年2月9日,美国"铱"通信卫星星座的33号卫星和俄罗斯的报废卫星"宇宙2251"在780千米高度相撞,两星顿时化为两团碎片云,继续在轨道上飞行,这是人类航天史上第一次发生正式的卫星相撞,给外层空间的管理和控制提出了新的课题,空间碎片也俗称太空垃圾,本文将同时使用这两个称呼.     

俄罗斯在空中引爆军事侦察卫星

俄罗斯的卫星地面控制人员于今年2月18日成功地在空中引爆了一颗先进的军事侦察卫星。引爆的目的是防止该卫星落到人口稠密地区或西方情报部门所能够回收的地区。这颗代号为宇宙-2225的卫星在发射仅58天后被引爆。爆炸是在204×316公里和64.8度倾角的轨道上,产生了数百个空间碎片,但大多数碎片很快脱离了轨道,估计不     

北美空间防御司令部公布的各国空间物体碎片

北美空间防御司令部每年都将入轨的各空间物体(卫星、运载火箭、以及有效载荷)以及轨道上正在衰减的碎片(卫星和火箭爆炸碎片)从1957年10月4日起作出统计。现将跟踪到1992年3月31日在轨道上运行的和有衰减物体的国家分列如下(表内未列出中国、国际海事卫星组织、欧洲通信卫星的卫星发射数目)。     

英实验卫星在轨试验碎片叉捕技术

<正>英国萨里卫星技术公司去年从国际空间站上投放的一颗卫星已成功验证了未来可用来清除空间碎片的一个鱼叉式装置。近日该装置从"清理碎片"卫星上射出,击中了由1.5米长的一根支杆从星上伸出的靶板。这项实验是耗资1700万美元的清理碎片任务的主要目的之     

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     

有6004个物体绕地球运行

到1986年4月间,北美航空空间防御司令部探查到绕地球运行的空间物体约有6,004个。这些物体是卫星、卫星和火箭的碎片,其中工作的卫星约有300～350颗。     

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。     

美俄卫星碰撞分析与启示

美国东部时间2009年2月10日11：55（北京时间11日00：55）,美国卫星和俄罗斯卫星在西伯利亚北部上空发生碰撞,卫星碰撞后所产生的碎片目前已进入“国际空间站”的轨道高度,未来可能会对空间站以及航天员的安全构成威胁。这是人类有史以来第一次有完整记录的卫星与卫星碰撞事件。     

利用TLE数据分析LEO卫星轨道异常的新方法——————综合判据法

及时准确地发现在轨卫星的轨道异常意义重大. 通过有效的异常算法, 能够找出发生轨道异常的碎片或航天器, 为空间碎片碰撞预警系统分析和验证碰撞事件提供数据支持. 通过对利用TLE (Two Line Elements)数据分析LEO在轨卫星轨道异常的方法研究, 提出了一个利用单个卫星相邻根数时间差控制加综合判据的判别方法. 分析表明, 相对于取单一因素阈值的判别方法, 综合判据法能够最大限度地减少漏判, 并且保持相对较高的判断准确率.      

匹配滤波方法在非相干散射雷达测量空间碎片中的应用

利用2010年3月25日欧洲非相干散射雷达的常规电离层探测数据, 分析了实测数据中接收功率突变的现象. 高度发生在500 km以上的功率突变一般不是由于地球物理影响产生的, 而要归因于卫星或空间碎片. 采用匹配滤波方法实现了对空间碎片的探测和提取, 利用相干积累的方法提高了信噪比, 共获得363个碎片, 得到了碎片随高度和时间的分布. 结果表明, 碎片高度分布主要集中在800 km左右, 与欧洲非相干散射组织现有的碎片数据具有一致性.      

太空中的潜在杀手

<正>2015年2月3日,美国空军"国防气象卫星计划"-13在轨发生爆炸式解体,卫星在800千米的低地轨道上解体为大约40片。由于碎片区域比欧空局卫星星座高大约100千米,而且这些碎片将在数年到数十年内缓慢降轨。为了防范出现任何方式的风险,欧洲空间局空间碎片办公室启动了紧急防范措施,随时准备"碰撞规避机动"。这不是杞人忧天,因为太空碰撞早已不是新鲜事。     

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。