随着火箭发射和太空活动的数量不断增加,数以亿计的人造碎片不断地环绕地球,包括破碎的火箭体、报废的卫星和轨道碰撞产生的碎片。热衷于解决太空垃圾问题的中国航天科学家成功地利用大型“帆”使报废的航天器脱离轨道。
脱轨器是一种由薄膜制成的类似帆的装置,薄膜的厚度不到一根头发丝直径的十分之一。折叠后约有成人手掌大小,展开时可覆盖25平方米的面积。当航天器退役时,船上的风帆可以自动打开。一旦部署,它将增加空气摩擦的影响,使航天器在轨道上减速并加速下降到地球大气层,在那里它将燃烧殆尽。
科学家们已经在太空任务中测试了这项技术。最新的例子是 6 月 23 日在中国西南地区发射长征二号丁运载火箭,将三颗卫星送入轨道。三天后,附着在火箭上的离轨帆展开。
据制造该装置的上海航天技术研究院称,这一事件标志着首次以这种方式部署大型脱轨装置。
“帆装置的使用将有助于释放宝贵的轨道资源,”研究院院长李义德说。
长征二号丁运六四运载火箭有效载荷离轨风帆装置在太空中展开。/中国航天科技集团公司
李以700公里高度的一颗15公斤重的卫星为例,如果不采取离轨措施,卫星在服役期结束后还能在轨运行120年。然而,李说,通过在卫星上部署一个 2 平方米的帆,其在轨时间可以缩短到不到 10 年。
与机械臂、系绳和网等传统太空垃圾清除方法不同,脱轨器可以在不增加燃料消耗的情况下减少太空垃圾。这位科学家指出,它只需要少量的电力即可发挥作用。
李氏学院研究风帆技术已有10多年,其产品现已能够满足从微纳卫星到重达数吨的大型运载火箭等各种航天器的离轨要求。
该风帆装置在今年的中国航展上向公众展示。
近年来,中国加大了研究力度,以降低在轨碰撞的风险,确保人类在太空的可持续活动。除了在空间碎片清理领域测试新技术外,中国还誓言加强空间碎片监测,并通过计划中的近地物体防御系统扩大空间环境治理体系。