学生,新闻学 摘要 数以千计的人造碎片,即所谓的太空垃圾,以几公里的速度绕着地球旋转。尽管这些粒子中的绝大多数是中国、俄罗斯和美国的错,但它们仍然对地球轨道上的任何物体构成威胁。航天器已经变得极易受到垃圾的攻击,这可能会阻止它们在未来实现其计划的轨道。一些碎片太大,无法保护卫星,但又太小而无法检测到。为应对全球轨道碎片增长问题,人们已经采取了更多措施。特别是,普遍认可的碎片最小化标准禁止向地球轨道添加新的粒子。此外,轨道垃圾科学家一致认为,缓解措施不足以限制轨道上的碎片数量。为了确保即将执行的任务的安全,还需要开发和执行主动清除地球轨道垃圾的系统。考虑到太空垃圾的原因和起源、结构和影响以及实施计划,可以保护高空大气生态免受轨道碎片的影响。此外,由于 50 多年来用于调查、观察和防御的太空旅行,上层轨道上方的区域被轨道垃圾严重污染。九年来导弹发射的总数为这已成为将卫星置于正确轨道以及确保其在任务期间安全的问题。太空垃圾,也称为轨道碎片,包括火箭喷嘴弹、绝缘覆盖物和被毁航天器的碎片。根据任务的不同,这些卫星被放置在不同的轨道上。它们主要发射到 LEO(低地球轨道),即以地球为中心的直径为公里的轨道。其他卫星被放置在 300 万公里高空的高地球轨道上,有些甚至被放置在 GEO(地球静止轨道)上。自太空时代开始以来,大约有 7000 艘航天器被发射,将有效载荷运送到以每秒几公里的速度旋转的一系列地球轨道上。此外,LEO 拥有这些货物的一半以上。它们的尺寸估计在几毫米到几米之间,其中欧洲的 Envisat 是最大的。需要积极清除空间垃圾,因为风险正在迅速上升,是所有航天国家的主要担忧。相距仅一毫米且高速移动的碎片也对正在进行和即将进行的太空任务构成重大威胁。因此,这项研究的作者研究了太空垃圾带来的危险以及科学家和太空组织建议的一些清除方法。简介 太空:一个值得探索的秘密地方。全新、干净、未受破坏。但它有多完整?您向太空发送了多少颗卫星和探测器?我们在那里留下了多少东西?第一个记录在案的太空人造物体实际上不是众所周知的 Sputnik 1,而是将卫星送入轨道的火箭机身。自太空探索初期以来,太空垃圾就一直存在。有
这种在轨检查利用现有的地球观测 (EO) 卫星平台网络,在传感器经过目标物体(例如在役卫星和太空垃圾)附近时进行成像。这种方法具有多种优势,可以快速构建在轨物体的能力,而无需花费时间或成本来开发定制的成像有效载荷或设计和发射专用卫星平台。
太空垃圾已成为太空开发领域的一大问题。具体而言,一种主动清除碎片的方法涉及使用电动系绳系统,该系统利用地磁通量和等离子体电子之间的相互作用。在各种系绳中,带状系绳在碎片清除任务中表现出优异的生存能力。然而,碎片碰撞造成的损伤孔边缘可能会产生应力集中,导致裂纹扩展和系绳断裂。在此,我们提出了一种铝玻璃布带 (ALGC) 系绳,其中应力分布均匀。为了模拟太空垃圾与系绳的碰撞,在 ISAS/JAXA 使用两级轻气枪进行了超高速撞击实验。首先,测量并比较两种类型的系绳(ALGC 系绳和标准铝带系绳)的圆形或椭圆形损伤孔的长度。接下来,根据拉力定义它们的断裂特性。此外,还对铝带系绳进行了碰撞模拟,以便详细了解碎片碰撞。经证实,即使两条系绳的损伤尺寸几乎相等,ALGC 系绳在承受拉力方面也优于铝带系绳。这些多功能 ALGC 系绳克服了铝带系绳的缺点,因此在清除任务期间应具有较高的抗碎片碰撞能力。
一、引言 航天技术的飞速发展导致运行中的航天器数量显著增加,而这些航天器现在面临着来自太空垃圾的严重威胁。这些碎片主要来自频繁的发射活动,导致卫星和其他太空资产的风险越来越大。截至 2022 年 3 月,美国太空监视网络 (SSN) 已记录了大约 25,000 件太空碎片、报废航天器和活跃卫星,预计这一数字还将持续上升。与大型碎片的碰撞会彻底摧毁航天器,而即使是高速飞行的小碎片也会造成严重损坏,导致性能下降或完全失灵。因此,有效跟踪和预测空间碎片对于保护运行中的航天器和确保太空探索的可持续性至关重要。空间碎片跟踪不仅需要检测空间碎片的存在,还需要预测其轨迹以减轻碰撞。空间碎片跟踪系统一般可分为地面系统和天基系统,每种系统都有其优点和局限性。地面系统使用地面上的望远镜和雷达,但受到天气条件和地球自转的限制。太空系统使用卫星或航天器上的传感器,可以更可靠地探测太空垃圾,而不会受到大气的干扰。其中,先进的算法和机器学习方法(例如,Tao 等人,2023 年提出了一种时空显着性网络)
资料来源:NSR IOSM 3-5,摩根士丹利 | * 140 亿美元代表截至 2032 年的累计收入。资料来源:欧洲航天局,“太空垃圾数据” | 2023 年 8 月 11 日资料来源:CNBC,“花旗银行称,到 2040 年,航天业的收入将达到 1 万亿美元” | 2022 年 5 月 21 日
在工业 4.0 的支持下,收获或改进其生产和维护流程,同时始终采取必要的网络安全措施。区块链可以帮助我们保证数据质量。GMV 正在与宝马合作开发自动驾驶。Antari Home Care 是 GMV 内部个性化医疗产品之一。人工视觉在我们的太空垃圾清除或行星际任务的制导、导航和控制系统中起着至关重要的作用。我们的手术导航器基于扩展现实技术,就像我们现在在 PASSARO 项目下与空客合作开发的新型航空结构制造工具一样。
该行业正处于转折点;领导者认为,现有框架已不足以管理当今最紧迫的所有问题,包括太空垃圾和低地球轨道 (LEO) 商业化。快速的技术进步正在释放新的能力,鼓励更多商业资金进入太空,并使各国和私营部门更容易进入太空。这些发展正在撼动长期存在的运营模式,推动从单片架构向分布式架构的转变。随着太空变得拥挤,它们也引发了更多的竞争,公共和私人参与者争相争夺有限的资源,如轨道和频谱。
未来的火箭将是可重复使用的。只有一小部分火箭会被回收,大部分将重新进入地球大气层并着陆,就像一次任务一样。可重复使用的火箭将降低成本和能源,并减少由于大量发射而产生的太空垃圾问题。完全可重复使用的火箭仍有待开发,但部分可重复使用的发射系统 ISRO 还开发了一种可重复使用的火箭,称为 RLV-TD(可重复使用的发射 V),该火箭已于 2016 年成功试飞。