太空垃圾的“清道夫”!离轨帆主要有哪些优势?

2023-01-14

作者:金恺祎

来源:科幻网

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  自人类开展航天活动以来,近地轨道已有几千颗报废卫星在飞行。为此,科学家们提出了很多种方案,其中,离轨帆作为一种相对便捷、经济的太空碎片处置方式,越来越多地进入大众视野。就在去年,中国航天科技集团八院自主研制的国内目前面积最大、国际首次运用于火箭舱段的离轨帆,首次成功在轨顺利展开,把完成任务的火箭末子级带回地球大气层烧毁。

  离轨帆是一种配置在卫星或航天器上,可在太空中实现自主展开的薄膜结构。在随卫星发射入轨时,离轨帆呈收拢状态,等卫星寿命结束后,帆面解锁指令启动,薄膜帆面展开,利用增大的气动阻力,对卫星进行减速降轨,加速卫星轨道衰减,从而进入稠密大气层烧毁,达到太空垃圾清除目的。

  以一颗700km、高度15kg级卫星为例,如果没有离轨措施,卫星寿命结束后将占据轨道时间长达120年甚至更久。如果配置展开面积为2平方米的离轨帆,可将在轨时间缩短至10年以内。

  与推力器等主动离轨装置相比,离轨帆的研制成本不到航天器的5%,而且对于一些轨道更低、质量更小的卫星,该装置可以进一步小型化以降低成本。

  另外,利用离轨帆实施离轨,无需消耗燃料,即使是在航天器发生故障失控的情况下,即使没有推进系统,也没有电能和化学能供给,仅需少量电流即可实现薄膜帆展开,有效解决失控航天器的离轨需求。据科研人员介绍,离轨帆或将成为航天器的标配。



(责任编辑:董方婷)


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