摘要 国际民用航空组织 (ICAO) 将空难定义为在飞行员或空中交通服务人员看来,飞机之间的距离以及它们的相对位置和速度可能危及所涉飞机的安全的情况。空难事件相对罕见,但必须报告和调查,以降低未来风险。空难调查和类似的险情事件研究侧重于乘客和机组人员面临的风险。它们没有考虑碎片的影响。这引起了人们的担忧,例如,Bijlmermeer 坠机事件导致地面 39 人死亡。本文介绍了一个系统,该系统旨在模拟飞机碎片对地面基础设施的风险。该系统是在空难调查员的帮助下开发和验证的。为此,我们应用了以用户为中心的设计流程;分析了来自两个欧洲调查机构的潜在用户的活动和需求。以下页面介绍了关键的设计决策,深入了解了开发过程并确定了现有系统的局限性。最后几节确定了这种方法的进一步应用并提出了进一步工作的领域。
美国空军遵守轨道碎片减缓标准规范 Quentin Verspieren 1 东京大学公共政策研究生院 摘要 美国政府轨道碎片减缓标准规范 (ODMSP) 是一套技术指南,旨在为在正常运行和意外爆炸期间减缓碎片产生、避免在轨碰撞以及任务后处置提供指导。该规范基于之前的 NASA 指南,于 2001 年通过,并于 2019 年底修订,增加了第五部分,考虑了大型星座、近距离操作、在轨服务等。它们是受美国政府监督和控制的太空活动的主要碎片相关要求,如 2010 年 6 月 28 日的《国家空间政策》中明确要求的那样。不过,后者授权赞助太空活动的机构负责人批准 ODMSP 的“例外”。对于美国空军而言,豁免应由空军部长向国防部长提出申请。国防部副部长将根据授权评估该提案并决定是否批准豁免。任何批准都应通知国务卿。本文调查了过去十年中美国空军豁免的归属。换句话说:自 2010 年颁布国家太空政策以来,美国空军的情况如何
背景:人们普遍认识到,轨道碎片的挑战日益严峻,对我们国家的太空雄心构成了重大风险。截至去年年底,目前有 4,800 多颗卫星在轨道上运行,而未来卫星数量的增长预测表明,未来还会有更多卫星在轨道上运行。随着太空物体数量的增加,发生碰撞的概率也在增加。目前,建议低地球轨道卫星的运营商确保其航天器在完成任务后 25 年内重新进入地球大气层。作为我们持续努力减轻轨道碎片产生的一部分,第二份报告和命令将把卫星任务后处置所需的时间缩短至五年。
鉴于交通的增加,尤其是大型星座,IADC 1已经建议成功处置的可能性显着超过90%(目标是99%),并且处置后剩余的轨道寿命远低于25年。
60 多年来,太空活动为世界人民带来了巨大的利益,从汽车上的卫星导航到卫星通信/广播,再到天气预报、环境监测等等,不胜枚举。实际上,有数百种日常使用和应用的设备都依赖于卫星技术。当提供这些服务的卫星达到使用寿命并停止工作时,它们通常会留在轨道上。2018 年,仍有近 3,000 颗报废卫星在轨道上,更不用说用于将卫星送入轨道的火箭的最后阶段,以及整流罩和其他硬件。除了完整的物体外,还有数百万个碎片,这些碎片是由这些物体的退化产生的,从保护材料碎片到爆炸和碰撞产生的弹片 (1)。总共有超过 8,000 吨的碎片目前正在地球轨道上运行,对正在运行的卫星构成威胁。我们还没有触发被称为凯斯勒综合征(以首次研究这种现象的科学家命名 ( 2 ) )的噩梦场景,即碰撞产生的碎片撞击其他物体时产生爆炸,产生新的碎片,这些碎片会撞击其他物体。这将导致呈指数增长的级联效应,并迅速
由于我们的导航技术,加油或现场维修任务不太可能进行,此外,使卫星脱离轨道返回地球大气层并使其燃烧并不是一个安全的解决方案,而且由于军用卫星上装有核源,可能会造成污染。此外,脱离轨道操作每公斤卫星的成本是多少?目前,现场没有技术可以消除有问题的卫星。捕获和/或脱离轨道不会解决风险,如果操作失败,甚至可能产生其他风险。因为逻辑上的评论如下,当碎片或卫星被捕获时,下一个安全操作是什么?NASA JPL 已经开发出一种捕获卫星和碎片的方法,似乎令人满意(壁虎夹)。所有脱离轨道捕获方法和任务都是光荣的,但不能解决迄今为止存在的问题,更不用说碰撞风险了,这将是灾难性的,至少会导致 10 年的严重经济损失,并在国家安全和国家机构方面处于危急状态。为了避免这些灾难性的情况,我们开发了一个概念验证 POC,它将防止和处理这个问题,这就是 TERMINATORR TM2006- 2017Patents 项目。我们认为更明智的做法是考虑将卫星工程领域所有参与者的努力和技能结合起来,以建造这样的 TERMINATORR 机器(10 米 x 3 米)并开始太空清洁工作。这将允许保持无风险发射卫星的商业节奏。总而言之,首先进行清洁,然后安全地恢复发射计划,科学技术界和商业和金融界立即有能力执行这项部署以解决这一困难和威胁的任务。关于 TERMINATORR 在太阳系中的几何形状和功能的一般考虑 TERMINATORR 既可以被视为一个微型移动空间站,也可以同时被视为一个追踪航天器,用于定位 LEO-NEO-(GTO)和深空轨道(其他行星和卫星)中的危险物体以及围绕这些物体的卫星。 TERMINATORR 可用于火星-月球行星和其他卫星上预防风险,还可处理人类或机器人活动对太阳系及太阳系外不同物体造成的矿物和有机污染。
机构。作为先进技术国务部长,阁下带领阿联酋工业和先进技术部推动第四次工业革命技术的采用,促进先进科学技术领域的研发,以创造推动向知识经济转变的新产业。作为航天局主席,阁下负责监督该机构指导航天部门的任务,确保其对国民经济和阿联酋可持续发展的贡献。阁下还是穆罕默德·本·拉希德航天中心 (MBRSC) 阿联酋火星任务 (希望号) 的副项目经理和科学负责人。
然后,我们通过分析两种情景估计了执行碎片修复的益处。对于大型碎片修复,我们估计了在低地球轨道上移除 50 个统计上最令人担忧的废弃物体的益处(McKnight 等人,2021 年),而对于小型碎片修复,我们估计了从 450-850 公里高度移除 100,000 块 1-10 厘米碎片的益处。在这两种情景中,都假设所有碎片都先得到修复,并在接下来的几年中产生益处。虽然这并非现实中碎片修复的方式,但它消除了计算与缓慢修复碎片相关的益处的复杂性,并且对修复成本几乎没有影响。如果消除这一假设,我们对修复方法之间相对成本和益处的评估不太可能发生重大变化。
航空推进系统中过滤器碎片分析的改进 执行摘要 磨损碎片分析已被证明是一种有效的油浸系统状态监测工具,被认为是现有状态监测技术的宝贵补充。机油滤清器是有关飞机机械中油浸部件健康状况的潜在丰富信息来源,但在澳大利亚国防军中,机油滤清器作为状态监测工具的利用率通常较低。从历史上看,飞机机油滤清器碎片的分析非常耗时,不适合现场评估。与机油滤清器分析相关的两个主要挑战是以可靠且受控的方式提取碎片,并解释碎片以评估是否需要采取维护措施。特别是,军事环境(涉及定期部署到偏远地区或海上)对从机油滤清器中提取有用信息提出了一系列挑战。此外,引入精细油过滤的益处已得到充分证实,这使得一些传统的油分析技术(如光谱油分析 (SOA))变得无效。在航空推进机械中,这通常使过滤器和磁性碎片检测器成为磨损碎片信息的主要来源。本报告介绍了国防科学技术组织 (DSTO) 两项计划的应用,以改进对机油滤清器磨损碎片的分析。第一项计划涉及将现场手动碎片提取套件应用于 F117-PW-100 发动机(为 C-17A 飞机提供动力)机油滤清器。该套件使维护人员能够方便地提取过滤器碎片并将其放置在过滤器贴片上,以便在需要时进行检查和进一步分析。在这种情况下,用于提取的过程是目前在 RAAF PC-9/A 飞机上使用的手动方法。以前检查该发动机过滤器的方法包括目视检查每个过滤器褶皱并手动计数颗粒。新方法的优点包括更高的提取效率(即与以前的方法相比,碎片回收率更高)以及工作人员的工作更轻松、更省力。第二项举措涉及对一种名为 FilterCHECK 的商业仪器的评估、试用和引入。该设备使用反向流体流动与压缩空气脉动相结合的方式自动提取过滤器碎片。然后将所得浆液通过电感传感器以量化铁磁性和非铁磁性碎片。该仪器已应用于安装在 T56-A-14 和 T-56-A-15 发动机上的外部扫气过滤器(分别驱动 P3C 和 C130-H 飞机)。每隔 150 小时对这些澳大利亚皇家空军 (RAAF) 发动机进行常规过滤器碎片分析。该技术的优势包括处理过滤器所花费的时间更少、消除了工作人员接触危险溶剂的可能性以及保真度更高的颗粒检测方法。
