因果建模——基于物理学的方法,解决因果关系 • 太阳扰动对低地球轨道的影响有多大? • 低地球轨道环境会因事件而发生多大程度的变化(以及变化持续时间)? • 每个驻留空间物体将如何响应该事件,以及重新获取您的空间资产和所有其他 RSO 需要多长时间? 有助于更好地理解因果关系并减少阻力不确定性
> 近地轨道空间碎片防撞激光网络概念研究 > S. Scharring 等人 > 2021 年国际高功率激光烧蚀研讨会 > 2021 年 4 月 15 日 DLR.de • 图表 8
1. 简介 有效载荷可以通过从地面发射的太空火箭送入轨道,但这并不是唯一可行的解决方案。例如,可以使用机载发射系统到达低地球轨道。[1,2] 中研究了空中发射的好处。这种解决方案可以成为大型航天发射综合体的一种有趣替代方案,特别是因为它可能有利于发射小型有效载荷。此外,对于那些没有自己的太空运输系统或正在寻找一种在发射场和系统机动性方面具有极大灵活性的解决方案的国家来说,拥有一套空中发射入轨系统至关重要。纳米和微型卫星(重量从 1 到 50 公斤)市场的出现使空气辅助火箭发射平台成为此类有效载荷的竞争性解决方案。这种类型的卫星不仅在航天工业巨头国家的财力范围内,而且在个别企业甚至公司的购买力范围内。市场分析显示,2020年约有200颗纳米和微型卫星被发射到不同的轨道。此外,甚至一些大学和研发中心也有兴趣将自己的小卫星发射到太空,以充当研究平台。充当辅助平台的飞机的载重量足以运载能够发射高达50公斤太空有效载荷的火箭。迄今为止,纳米和微型卫星已作为附加的补充有效载荷(所谓的“搭载”)随主要有效载荷发射。值得注意的是,这种系统在军事领域也有应用,例如作为反卫星武器或响应式空中发射。因此,时间和目标轨道取决于订购运输主要有效载荷的一方的要求。作战响应空间应用涉及快速设计和建造军用卫星以供其立即发射,这是另一个值得考虑的市场领域。目前,经典卫星的研发阶段持续 4 至 10 年(微型卫星为 1 - 4 年)。执行空中辅助发射操作需要 1-3 年,这意味着该时间与设计和建造卫星所需的时间相当。2007 年,美国成立了作战响应空间办公室 (ORSO),该机构的任务是建立一个小型卫星“战术”系统,能够提供广泛理解的“支持”武装部队。其另一项任务是
图 2:近地轨道上已编目的物体数量(Kessler 等人,2010 年,第 4 页)该图显示了自人类首次启动太空计划以来物体数量的增长情况。2007 年大幅增加
在这一概念框架内,越来越多创新项目正在制定,以建立一套综合方法将空间物体从近地轨道转移的系统。这实现了空间项目管理领域的科学探索:确定效率、风险、障碍等。在许多国家,建造和选择有效的人造空间物体移除系统的科学原理水平不足仍然是可持续发展空间活动的未解决任务。在选择从近地轨道移除空间物体的设计方案时,存在分歧,这导致空间轨道混乱,并出现各种活动风险,主要是环境风险。因此,进一步发展设计从低轨道移除空间物体的有效系统的基础
为什么这很重要?让我们先看一个火箭的例子。这是 Space-X 的火箭 Falcon9。飞向近地轨道 (LEO) 的最重有效载荷为 22,800 公斤。经过大量努力,发射成本降至 67,000,000 美元。但它仍然很昂贵。每公斤成本为 2900 美元。NASA 会走得更远。它的目标是创造小型、轻量、低成本的任务!张拉整体是一种技术,可以使火箭更小、更轻、更便宜。
在过去的几十年里,随着太空应用数量的增长,近地轨道变得越来越拥挤。出于国家安全和商业方面的考虑,开发获取太空态势感知的能力势在必行。雷达是一种成熟的传感技术,可用于太空领域。无源雷达利用机会发射器(如地面广播)来提供发射信号。随后的低发现概率对于监视尤其有吸引力。然而,缺乏对发射波形的控制给检测和分类带来了技术挑战。该项目将探索应对这些挑战的新型信号处理方法。Selentium Defence 的无源雷达基础设施能够捕获大量真实数据,这将成为研究中的关键因素。
这些宇航员均为白人男性,执行任务时年龄在 36 至 47 岁之间,10 其中大多数具有军事背景。11 最长任务时间为十二天半。12 尽管任务时间相对较短,但阿波罗任务期间还是出现了一些医疗问题:阿波罗 7 号“因全体机组人员出现病毒性上呼吸道感染而被称为‘十天感冒胶囊’”;13 一名阿波罗 13 号宇航员患上了尿路感染;14 每位阿波罗 10 号宇航员都遭受了两天的眼部玻璃纤维刺激;15 所有 24 名宇航员都暴露在高能辐射下。16 尽管如此,由于宇航员数量相对于一般人群较少且任务时间较短,从已离开近地轨道的宇航员那里获得的医学研究范围极其有限。17
SpacePL 目前涵盖波兰航天领域最重要的实体,这些实体是欧洲航天局 (ESA) 和欧洲航天领域主要公司的公认供应商。SpacePL 成员的主要成就包括:作为解决方案提供商参与超过 95 个不同的太空任务,例如 BRITE 卫星、STAR VIBE、Intuition-1 和 EagleEye 卫星,创建和维护 CreoDIAS 数据云,向 PIAST 卫星交付光学仪器,为 JUICE、ATHENA、InSight、Rosetta 和 Proba-3 等任务提供科学仪器,建造卫星平台,成功发射亚轨道火箭*,并组织欧洲漫游者挑战赛。一个重要方面是成员参与建立用于跟踪近地轨道物体的全球观测站系统,旨在建立太空态势感知 (SST)。