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。     

国外空间碎片清除最新发展

正1空间碎片环境加速恶化,空间碎片主动清除势在必行空间碎片是人类探索和利用外层空间的产物,通常包含失效航天器、火箭体、剩余燃料及气体、航天器材料、生活垃圾等。根据欧洲航天局(ESA)2020年底发布的信息,地球轨道上尺寸大于10cm的空间碎片超过3.4万个,尺寸1～10cm的空间碎片超过90万个,尺寸0.1～1cm的空间碎片约1.3亿个。     

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。     

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。     

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...     

航天器微流星体及空间碎片环境与风险分析

微流星体及空间碎片的高速撞击威胁着长寿命、大尺寸航天器的安全运行 ,导致其严重的损伤和灾难性的失效。文章对低地球轨道微流星体及空间碎片环境进行了分析 ,给出了微流星体及空间碎片对航天器威胁方向的确定方法 ,得到了空间碎片撞击航天器相对撞击角的概率分布以及地球对微流星体遮挡的影响。编制了风险分析软件 ,以采用单防护屏防护结构的柱状低地球轨道航天器为例进行风险分析。     

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。     

卫星高压气瓶的超高速撞击试验

微流星体及空间碎片超高速撞击对在轨航天器构成了严重威胁,星上压力容器受空间碎片撞击后所产生的威胁是十分严重的,可能导致航天器发生灾难性失效,过早结束其使命。文章通过星上常用气瓶的超高速撞击试验,获取了不同弹丸撞击参数下气瓶器壁的通孔孔径,得到了在弹丸撞击速度为(6.5±0.3)km/s、无防护情况下气瓶器壁的弹道极限,并分析了导致充压气瓶灾难性失效的弹丸直径范围;通过对试验数据拟合,初步建立了弹丸正撞击速度为(6.5±0.3)km/s、无防护情况下气瓶器壁的通孔孔径预测公式,为航天器遭遇空间碎片撞击的风险评估及防护措施制定提供依据。     

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     

规避时段选择与机动变轨研究

按照空间碎片减缓指南的要求, 当两个空间物体发生碰撞前需要进行规避操作. 本文对规避中涉及到的速度增量与轨道变化的关系进行了分析, 探讨了一些具体的机动变轨方法, 同时还就测站的观测时段问题作了研究, 为碎片预警和航天器的规避提供了有力的支持.      

商业航天的护身符——航天保险浅析

正开发低成本航天器、开放航天基础设施、开展航天保险业务是商业航天不可或缺的三个必要条件。当前我国的低成本航天器全面开花,航天基础设施也在逐步向商业领域倾斜,航天保险却相对发展滞后。航天和保险原本是并不相干的两个领域,但基于航天器固有的高投资、高风险属性,要想吸引社会资本开展商业化运作就必须建立起一套行之有效的风险损失管控机制。目前我国正处于航天大国向航天强国迈进的关键历     

Space Research Plan of China's Space Stationormalsize

China's manned spaceflight missions have been introduced briefly, and the research planning of space sciences for China's Space Station (CSS) has been presented with the topics in the research areas, including:life science and biotechnology, microgravity fluid physics and combustion science, space material science, fundamental physics, space astronomy and astrophysics, earth sciences and application, space physics and space environment, experiments of new space technology. The research facilities, experiment racks, and supporting system planned in CSS have been described, including:multifunctional optical facility, research facility of quantum and optic transmission, and a dozen of research racks for space sciences in pressurized module, etc. In the next decade, significant breakthroughs in space science and utilization will hopefully be achieved, and great contributions will be made to satisfy the need of the social development and people's daily life.      

Space Research Plan of China's Space Station

China's manned spaceflight missions have been introduced briefly,and the research planning of space sciences for China's Space Station(CSS) has been presented with the topics in the research areas,including:life science and biotechnology,microgravity fluid physics and combustion science,space material science,fundamental physics,space astronomy and astrophysics,earth sciences and application,space physics and space environment,experiments of new space technology.The research facilities,experiment racks,and supporting system planned in CSS have been described,including:multifunctional optical facility,research facility of quantum and optic transmission,and a dozen of research racks for space sciences in pressurized module,etc.In the next decade,significant breakthroughs in space science and utilization will hopefully be achieved,and great contributions will be made to satisfy the need of the social development and people's daily life.     

任务空间内空间机械臂的自适应控制

对于本体资态受控而位置不受控的空间机械臂系统,在任务空间内给出了一种自适应控制算法;证明了当系统存在参数不确定时,该算法不但可以保证末端执行器任务空间内位置轨迹跟踪误差的渐近收敛,而且还可保证关节空间内角偏差及角偏差速率的渐近收敛;仿真结果验证了算的有效性。     

发现号在太空续写神话

发现号航天飞机的命名源自于一艘18世纪时的英国探险船,伴随著名的詹姆斯·库克船长远征南太平洋的发现号。在库克船长的探险中,完成了包括发现夏威夷群岛、新西兰乃至于确认澳洲大陆存在等的功绩,而同行中的另外一艘探险船奋进     

太空新航线

美在月球北极发现大量水冰3月1日,NASA宣布其搭载在印度月船1探测器上的一台雷达仪器在月球北极一些月坑的底部发现了数百万吨水冰。称为迷你合成孔径雷达的这台仪器发现,有40多个直径2千米～15千米的月坑内存有水冰。     

军事航天

美国研发新型核巡航导弹奥巴马政府向美国国会提交的2011财年预算披露,美国空军计划耗资8亿美元研发轰炸机发射的核巡航导弹。第二代远程防区外飞行器将取代375枚老化的AGM-86B机载巡航导弹。AGM-86B导弹预计到2030年退役。美国国防部估计,整个替换过程将耗资     

Space Weather Service for Chinese Space Science Satellites

Strategic Priority Research Program on Space Science has gained remarkable achievements. Space Environment Prediction Center (SEPC) affiliated with the National Space Science Center (NSSC) has been providing space weather services and helps secure space missions. Presently, SEPC is capable to offer a variety of space weather services covering many phases of space science missions including planning, design, launch, and orbital operation. The service packages consist of space weather forecasts, warnings, and effect analysis that can be utilized to avoid potential space weather hazard or reduce the damage caused by space storms, space radiation exposure for example. Extensive solar storms that occurred over Chinese Ghost Festival (CGF) in September 2017 led to a large enhancement of the solar energetic particle flux at 1 AU, which affected the near Earth radiation environment and brought great threat to orbiting satellites. Based on the space weather service by SEPC, satellite ground support groups collaborating with the space Tracking, Telemetering and Command system (TT&C) team were able to take immediate measures to react to the CGF solar storm event.      

商业航天领跑航天2.0时代

正目前,商业航天正在与民用航天、军事航天一起,成为航天的重要组成部分,推动世界航天进入以全面商业化、大众创新和军民融合为特征的航天新时代—航天2.0(Space2.0)时代。世界商业航天发展有什么经验教训?中国商业航天面临怎样的机遇和挑战?1世界航天进入Space2.0时代20世纪,美苏两个大国的冷战是推动航天技术最初发展的主要动力。随着冷战结束和航天技术的逐