对空间碎片坚持 监测,并对其进行编目和碰撞预警是降低空间碎片撞击风险的第一步。各个航天大都城 建有空间监测网络,如美国空间监测网络(Space Surveillance Network),既包孕天基的卫星平台,也包孕地面的雷达、光学望远镜。 美国两代空间目标监测“空间篱笆”。 左图:安排 在美国本土的第一代 ,右图:安排 在海外的第二代 碰撞规避和防护 碰撞规避和防护是通过 “躲”和“防”的方法 应对可能涌现 的太空垃圾碰撞威胁。当在轨航天器与较大的空间碎片(大于10厘米)或其他物体存在较高的碰撞风险时,通过变轨离开碰撞轨道是最简单直接的规避办法 。但以消耗燃料、损失其工作寿命为价值 。从1999年安排 至2020年9月,国际空间站为规避空间碎片共变轨28次,其中2020年1月至9月共执行3次碰撞规避变轨。 对于更小的碎片,可以通过提升航天器自身防护水平以直接抵抗 空间碎片的撞击。 与常识相反,纯真 增加航天器外壳的厚度并不是高效的做法,许多 时候采取 的是Fred Whipple早在1947年针对空间微流星体提出的多层防护方法。Whipple提出微流星体在击穿一块厚度与自身标准 相当的资料 后会因高温而气化和电离,因此只需在航天器外1英寸的距离上包裹一层约6—7 mm厚的资料 ,即可防护空间微流星体的撞击。这一防护方法被称为Whipple防护。目前,国际空间站和我国的天宫空间站,均装有Whipple防护板。 左侧为模拟只加厚仓壁,而右侧则为加上Whipple防护板的效果,图片来自NASA 离轨和弃置 由于大气阻力作用,低轨卫星会在阻力作用下自然降低轨道。低轨卫星在工作寿命结束后,如果25年内可以再入大气陨落,则不需要处置惩罚。如果轨道高度不太低,需要采取 适当的离轨方法降低轨道,遵照25年内陨落的建议。 对于地球静止轨道卫星,工作寿命结束后可以抬高轨道至“坟墓轨道”。坟墓轨道可以包管 被弃置的卫星不与正常的静止轨道相交,确保静止轨道工作卫星的平安。除此以外,为了进一步减缓空间碎片,减少不需要 的解体事件,航天器或火箭体在弃置时需要耗尽内部能源,包孕:(1)排空或燃尽推进剂;(2)电池放空电量;(3)释放舱内压力。 主动清除 对于近地空间越来越多的空间碎片,对照适合 的处置惩罚方法 是主动将其清除。目前主动清除尚在理论研究和实验阶段,常见的规划包孕附着后推离轨道、柔性网拖离轨道、激光烧蚀反推离轨等。 为了星辰大海,垃圾真的不克不及 再增加了 目前编目在册的空间碎片已跨越 2万个,而受不雅 测手段限制尚不克不及 跟踪到的厘米以下更小的碎片则跨越 1亿。其实早在20世纪70年代就有科学家提出,卫星等航天器因碰撞而解体,可能由此引发连锁回声。 NASA约翰逊航天中心轨道碎片项目办公室统计的各类型较大碎片的数目
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