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用鱼叉 网和拖曳帆捕捉太空垃圾的卫星将在轨道上测试

时间:2018-06-29 08:33:39 来源:TECH科技资讯网 评论:0 点击:0
  经过近七十年的航天飞行,太空碎片已成为一个相当严重的问题。这种垃圾漂浮在低地球轨道(LEO)周围,由废弃的第一级火箭和非功能性卫星组成,对国际空间站和未来太空发射等长期任务构成重大威胁。根据欧洲空间操作中心(ESOC)空间碎片办公室发布的数据,问题只会越来越严重。
 
  此外,航天机构和私人航天公司希望在未来几年内发射更多的卫星和太空栖息地。因此,NASA已经开始尝试一种革命性的去除太空碎片的新想法。它被称为ReaveFr碎片航天器,它最近从国际空间站部署了一系列的主动碎片清除(ADR)技术示范。

  这颗卫星由Surry卫星技术有限公司和萨里太空中心(英国塞瑞大学)组装而成,并包含多个欧洲航天公司提供的实验。它的侧面大约有1米(3英尺),重约100公斤(220磅),使它成为迄今为止向国际空间站部署的最大卫星。

 

  移动碎片航天器的目的是证明碎片网和鱼叉捕获和去除空间碎片在轨道上的有效性。正如SSTL的首席执行官Martin Sweeting先生在最近的一份声明中所说:

“SSTL在设计和建造低成本、小卫星任务方面的专长一直是RemoveDEBRIS成功的基础,这是一项里程碑式的技术演示活动,它将启动地球轨道上太空垃圾清除的新时代。”

  除了萨里太空中心和SSTL之外,“RemoveDebris”飞船背后的财团包括空中客车防御和空间——世界第二大空间公司——空中客车SaFRAN发射器、空间创新解决方案(ISIS)、CSEM、英里亚和斯坦陵布什大学。根据萨里太空中心的网站,宇宙飞船包括:

 

  “该任务将包括一个主要的卫星平台(100公斤),一旦进入轨道,将部署两个立方体作为人造碎片目标,以展示一些技术(网络捕捉、鱼叉捕获、基于视觉的导航、DraceSo去耦合)。该项目由欧盟委员会和项目合作伙伴共同资助,由英国塞瑞大学萨里空间中心(SSC)领导。

  为了演示,“母舰”将部署两个立方体,将模拟两件太空垃圾。第一个实验中,一个立方体——指定DeBISSAT 1——将膨胀它的机载气球,以模拟更大的垃圾。移除碎片航天器将部署它的网来捕获它,然后引导它进入地球的大气层,在那里网络将被释放。

 

  第二个CuBISAT,命名为DeBISSAT 2,将用于测试母舰的跟踪和测距激光器,其算法,以及其基于视觉的导航技术。第三个试验将于明年3月进行,以测试鱼叉捕获轨道空间碎片的能力。由于法律原因,鱼叉不会在实际的卫星上进行测试,而是由母舰在目标端伸出一个手臂。
 
  鱼叉将以每秒20米(45英里/小时)系绳射击,以测试其准确性。在4月2日发射到该站后,该卫星于6月20日由ISS的日本KiBo实验室模块由该站的加拿大机械臂部署。正如萨里航天中心主任Guillermo Aglietti在航天飞机发射到国际空间站之前在太空飞行采访中解释的:
 

 

  “网,作为一种捕捉碎片的方法,是一个非常灵活的选择,因为即使碎片旋转,或者有一个不规则的形状,用网捕捉它与用机器人手臂相比,相对来说是低风险的,因为如果碎片旋转得非常快,你试图捕捉它。机器人手臂显然是有问题的。此外,如果你要用机器人手臂或抓取器来抓取碎片,你需要在某个地方抓取你的碎片,而不需要破坏其中的一部分。

  网络实验目前计划在2018九月,第二次实验定于十月。当这些实验完成后,母舰将部署它的Drac帆作为制动机制。这种可膨胀的帆将经历与地球外层大气中的空气分子的碰撞,逐渐减少其轨道,直到它进入地球大气层的致密层并燃烧。
 

  这次航行将确保航天器在其部署后的八周内解旋,而不是估计自然发生的两年半。在这方面,RemoveDebris太空船将证明它能够解决空间碎片问题,而不会增加太空碎片问题。

  最后,RemoveDebris太空船将测试一些旨在使轨道碎片清除尽可能简单且具有成本效益的关键技术。如果它证明有效,国际空间站可能会接收多个在国际空间站中的RemoveDebris飞船,然后逐渐部署,以移除威胁该空间站和运行卫星的更大的空间碎片。

 

Conor Brown是Nanoracks LLC的外部有效载荷管理员,该公司在Kibo实验室模块上开发了Kaber系统,以适应从ISS部署的越来越多的MicroSats。正如他在表示最近的声明

“帮助推动这项突破性任务真是太好了。RemoveDebris展示了一些非常令人兴奋的主动式碎片清除技术,这些技术可能会对我们如何管理前进中的空间碎片产生重大影响。该计划是小卫星能力如何增长以及空间站如何可以作为这一规模任务平台的极好例子。我们很高兴看到实验的结果和这个项目在未来几年可能产生的影响。“

 

  除了RemoveDebris太空船之外,国际空间站最近还收到了一种探测空间碎片新工具这就是所谓的空间碎片传感器(SDS),这是一种安装在外部的经过校准的撞击传感器,用于监测小型空间碎片引起的撞击。加上旨在清理空间碎片的技术,改进的监测将确保LEO的商业化开始。