歐洲小衛星進行空間碎片網捕試驗

歐洲旨在在軌測試空間碎片主動清理技術的“清理碎片”小衛星9月16日進行了一次網捕試驗,首次測試了通過撒網來捕獲近處目標的技術。本次試驗的捕獲目標并不是真實的空間碎片,而是當天剛由主星投放出去的一顆雙體立方星。“清理碎片”(RemoveDebris)任務首席專家、薩里大學下屬薩里航天中心主任阿格列提稱,試驗進行得很順利。他說,數據將花幾周時間回傳到地面。

“清理碎片”是一顆冰箱大小的衛星,由英國小衛星制造商薩里衛星技術公司建造。參與該項目的還有薩里大學、空客公司和其它歐洲廠家。除網捕裝置外,該星上還配備了碎片清理會用到的一個小型魚叉式裝置、一個視覺跟蹤系統和一個制動帆。

本次網捕試驗是 “清理碎片”衛星迄今進行的首項試驗。試驗中,作為目標的立方星首先由主星部署出去。立方星漂離主星6米后展開1米直徑的充氣式結構,以增大尺寸,從而模擬真實的目標。接下來,作為追逐一方的主星利用彈簧機構將網彈出。阿格列提稱,整個過程按預編程序進行,共花了約2～3分鐘。他說,由于即便是報廢衛星按照國際法也算是發射方的財產,“清理碎片”項目團隊不能用真實的空間碎片來做這項試驗。他說,按照相關法律,捕獲他人的空間碎片將是非法的。

本次試驗所用的網由空客設計。空客項目團隊負責人雷塔稱,為讓工程技術人員有足夠的信心送這項技術上天試驗,空客花了6年時間來開展拋物線飛行、落塔和真空罐測試。該網由普遍用來制作登山繩的超輕型聚乙烯材料迪尼瑪(Dyneema)制成。雷塔說,網上裝有6個重塊,以保證其能展開到5米直徑的完整尺寸。他說,這些重塊實際上是用來使網裹住碎片的小馬達。它們靠網投撒時開始倒計時的定時器工作,可自動讓網收緊,以捉住目標。

到實際應用時,網將會由一根系繩同追逐星相連。完成捕獲后,追逐星會啟動發動機,把空間碎片拖入地球大氣層,從而被燒掉。阿格列提說,本次試驗并未將兩者用系繩相連,怕的是引起一些意外情況,比如因目標星回彈而撞到還有3項實驗要做的主星。他說,被網裹住的立方星將會隨著時間的推移自然離軌,預計會留軌超過1年。

“清理碎片”4月份被送到國際空間站上,6月份由站上宇航員部署入軌。耗資1520萬歐元(1870萬美元)的這項任務由歐盟出資,接下來還將試驗用來跟蹤和分析空間碎片的一種視覺導航系統。明年初,“清理碎片”將試驗另一項也由空客牽頭研發的主動清理技術,屆時將把鋼筆大小的一個魚叉式裝置射向從主星上伸出的一根支桿上的固定靶板。明年3月,該星將部署一個很大的制動帆,旨在增大衛星的大氣阻力,從而加快其再入進程。衛星最終將在再入大氣層時被燒掉。

隨著低地軌道衛星等航天器數量的增加,主動空間碎片清理技術近年來日益受到重視。專家們稱,源于報廢衛星或火箭的碎片過多會威脅到新入軌的衛星,因為哪怕被一塊很小的碎片撞到,也會導致衛星被毀。日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA)人員去年在一次會議上稱,為防止出現所謂的凱斯勒綜合征,需以每年5個的速度從低地軌道上清除掉超過100個物體。凱斯勒綜合征的概念是由NASA科學家唐納德·凱斯勒在上世紀70年代提出的,是指空間碎片問題惡化到會發生連鎖在軌碰撞的地步,從而再也無法控制,進而讓地球周圍的空間再也無法安全使用。

(轉自 《太空》網站)