欧洲小卫星进行空间碎片网捕试验

欧洲旨在在轨测试空间碎片主动清理技术的“清理碎片”小卫星9月16日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。“清理碎片”(RemoveDebris)任务首席专家、萨里大学下属萨里航天中心主任阿格列提称,试验进行得很顺利。他说,数据将花几周时间回传到地面。

“清理碎片”是一颗冰箱大小的卫星,由英国小卫星制造商萨里卫星技术公司建造。参与该项目的还有萨里大学、空客公司和其它欧洲厂家。除网捕装置外,该星上还配备了碎片清理会用到的一个小型鱼叉式装置、一个视觉跟踪系统和一个制动帆。

本次网捕试验是 “清理碎片”卫星迄今进行的首项试验。试验中,作为目标的立方星首先由主星部署出去。立方星漂离主星6米后展开1米直径的充气式结构,以增大尺寸,从而模拟真实的目标。接下来,作为追逐一方的主星利用弹簧机构将网弹出。阿格列提称,整个过程按预编程序进行,共花了约2～3分钟。他说,由于即便是报废卫星按照国际法也算是发射方的财产,“清理碎片”项目团队不能用真实的空间碎片来做这项试验。他说,按照相关法律,捕获他人的空间碎片将是非法的。

本次试验所用的网由空客设计。空客项目团队负责人雷塔称,为让工程技术人员有足够的信心送这项技术上天试验,空客花了6年时间来开展抛物线飞行、落塔和真空罐测试。该网由普遍用来制作登山绳的超轻型聚乙烯材料迪尼玛(Dyneema)制成。雷塔说,网上装有6个重块,以保证其能展开到5米直径的完整尺寸。他说,这些重块实际上是用来使网裹住碎片的小马达。它们靠网投撒时开始倒计时的定时器工作,可自动让网收紧,以捉住目标。

到实际应用时,网将会由一根系绳同追逐星相连。完成捕获后,追逐星会启动发动机,把空间碎片拖入地球大气层,从而被烧掉。阿格列提说,本次试验并未将两者用系绳相连,怕的是引起一些意外情况,比如因目标星回弹而撞到还有3项实验要做的主星。他说,被网裹住的立方星将会随着时间的推移自然离轨,预计会留轨超过1年。

“清理碎片”4月份被送到国际空间站上,6月份由站上宇航员部署入轨。耗资1520万欧元(1870万美元)的这项任务由欧盟出资,接下来还将试验用来跟踪和分析空间碎片的一种视觉导航系统。明年初,“清理碎片”将试验另一项也由空客牵头研发的主动清理技术,届时将把钢笔大小的一个鱼叉式装置射向从主星上伸出的一根支杆上的固定靶板。明年3月,该星将部署一个很大的制动帆,旨在增大卫星的大气阻力,从而加快其再入进程。卫星最终将在再入大气层时被烧掉。

随着低地轨道卫星等航天器数量的增加,主动空间碎片清理技术近年来日益受到重视。专家们称,源于报废卫星或火箭的碎片过多会威胁到新入轨的卫星,因为哪怕被一块很小的碎片撞到,也会导致卫星被毁。日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA)人员去年在一次会议上称,为防止出现所谓的凯斯勒综合征,需以每年5个的速度从低地轨道上清除掉超过100个物体。凯斯勒综合征的概念是由NASA科学家唐纳德·凯斯勒在上世纪70年代提出的,是指空间碎片问题恶化到会发生连锁在轨碰撞的地步,从而再也无法控制,进而让地球周围的空间再也无法安全使用。

(转自 《太空》网站)