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World File Search System太空垃圾
空间碎片管理方案：回顾
摘要：太空一直是人类的好奇心，因此为了了解太空的无限性，许多国家都在积极地进行深入的太空研究并试图开发新技术。但是，我们对太空的积极参与在太空中产生了大量垃圾。如今，太空垃圾已成为积极从事太空研究和创新的国家面临的主要问题之一。因此，对太空垃圾的管理对于未来的太空创新至关重要。本篇综述文章重点介绍了一些机构规定的可用于清除太空垃圾的各种可能方法。本文还介绍了太空垃圾的现状以及一些空间研究机构试图开展的管理活动。这篇综述文章还总结道，太空垃圾管理行业在不久的将来有着非常大的发展前景。索引词：空间碎片管理、激光器、太空拖船、系绳、离子束牧羊器、太阳帆、网捕。
数字孪生：卫星行业的思想领导力
业内专家表示，如果不加以解决，太空拥堵将成为一个严重的问题。太空垃圾种类繁多，从纳米颗粒到整个航天器，例如欧洲航天局的 Envisat 13。旧航天器的残骸和碰撞散落的碎片特别容易对低地球轨道造成影响。但问题不仅仅是太空垃圾：越来越多的活跃卫星会导致信号干扰。数字孪生技术可以帮助减少太空垃圾，例如使用基于人工智能的碰撞和信号干扰预测模型。数字孪生可以支持现有的跟踪方法并增强卫星的防撞系统。可以使用假设情景来避免与碎片的潜在碰撞，同时优化燃料使用。
欧盟太空安全和防御战略
根据欧盟太空安全与防御战略，“太空领域包括与欧盟及其成员国太空系统运行和太空服务交付相关的任何要素”。太空是一个竞争日益激烈的领域。对太空活动的威胁分为两类。太空垃圾等无意威胁就是其中之一。2009 年，历史上第一次一颗卫星在外层空间与另一颗卫星相撞，产生了数千块太空垃圾。私营企业正在发射越来越多的卫星。太空拥堵正日益成为一个问题，尤其是随着私营太空企业的出现。例如，私营航空航天公司 SpaceX 管理着大约 4,000 颗 Starlink 卫星，并计划发射更多卫星以在全球范围内提供互联网连接。因此，卫星碰撞和太空垃圾的风险正在上升。
活跃的垃圾清理市场的触发因素和影响
简介 自 1978 年唐纳德·J·凯斯勒和伯顿·库尔帕莱斯发表论文《人造卫星的碰撞频率：碎片带的形成》以来，太空垃圾一直是太空参与者关注的重要问题。尽管迄今为止在碎片清除方面采取的行动很少，但该论文引发了数十年的研究，这些研究描述了外层空间碎片的数量、类型和轨道，以及制定了世界各地认可的自愿碎片减缓标准。当今现有的大部分太空垃圾都是推进剂爆炸或蓄意破坏行为的结果。已知最大的碎片产生事件是 2007 年中国的反卫星 (ASAT) 试验，其中 SC-19 动能拦截弹故意摧毁了一颗中国气象卫星。1 为了提供关于太空垃圾寿命的参考点，目前在轨道上运行的最古老的碎片是美国先锋 1 号卫星。先锋 1 号于 1958 年发射升空，进入中地球轨道 (MEO)，并将在该轨道上停留至少 200 年，直到自然衰减回地球大气层或在此之前被故意脱离轨道。2
对太空公共资源拥堵征税
所有航天机构和公司共享太空，它们发射的卫星会造成太空拥堵和碰撞风险。它们各自发射了过多的卫星，这是因为它们未能将加剧拥堵对自身以外的其他人的影响内部化，因此存在风险。我们调查通过限制卫星发射可以在多大程度上减少太空垃圾。太空垃圾是指在地球轨道上制造的人造物体，例如旧卫星和火箭级。它包括它们解体、侵蚀和碰撞产生的碎片。今天，地球轨道上共有 20 021 个人造物体，其中包括 2 060 颗运行中的卫星。此外，轨道上还有超过 1.3 亿块小于 1 厘米的碎片，约 90 万块 1-10 厘米的碎片，以及约 34 000 块大于 10 厘米的碎片。
用于空间碎片研究的运动追踪器的开发
太空垃圾是围绕地球运行的人造物体，功能失调。太空技术的小型化和进步促进了小型卫星群数量的增加。多年来，在轨灾难性事件导致太空污染呈指数级增长，太空垃圾的覆盖范围不断扩大。一个由私人机构和太空机构组成的国际联盟共同努力，通过与主动碎片跟踪和清除方法相关的广泛研究和开发来解决这一问题。基于同样的理由，德国航空航天中心技术物理研究所正在开发地面高能激光设施和光学仪器，以跟踪和清除低地球轨道上的太空垃圾。实习项目旨在开发一种运动跟踪器软件，以跟踪通过激光与物质相互作用产生脉冲的技术演示实验中的样本。为了实现这一目标，我们审查并分析了计算机视觉中的几种物体检测和运动跟踪算法。对于物体检测，Harris 角点检测器和尺度不变特征变换算法表现出不错的成功率。基于光流点的跟踪最有希望获得三维样本轨迹，特别是在多视角相机配置中。用于软件开发的参考数据文件是整个项目期间激光与物质相互作用实验中最初获得的高速视频。
挑战指南 探索者挑战 加强欧盟空间基础设施的可持续性和弹性 EIC 工作计划参考：HORIZO
• 使用极少推进剂的太空垃圾减缓和修复技术，这些技术可以独立存在，也可以与其他技术结合或互补，以保护欧盟太空基础设施。 • 太空轨道资产的回收和再利用可以研究生成基本材料和再利用结构和资产组件的技术或流程，从而支持太空组装和制造 (ISAM) 领域。这可能导致基于轨道资产部件再利用的创新太空服务的开发。 • 改变游戏规则的创新和创新太空应用可能导致：1) 提供对轨道太空物体的准确和及时检测和跟踪的防撞概念，2) 太空态势感知 (SSA) 创新，3) 开发用于再入、近距离操作、碎片化的算法和模拟工具，以及 4) 用于在轨航天器识别和太空垃圾检测的创新概念。
推荐引用 推荐引用 Poonuganti, Sraavya (2023) “火箭雨：加重国家对太空污染的责任”，芝加哥
航天国家对外太空探索活动的增加导致地球轨道上和重新进入大气层的太空垃圾不断增加。现行的责任制度是 20 世纪 60 年代和 70 年代美苏太空竞赛的结果，它无法减轻和阻止这种扩散。如果不采取主动措施，太空垃圾的堆积可能会升级为凯斯勒综合症，这是一种设想中的情景，即由于高冲击力太空物体碰撞的极端风险，太空探索及其相应的好处可能会变得不可行。本评论首先分析了现有的修改外层空间条约责任制度的提案。接下来，为了论证航天国家有清除源自其卫星和太空物体的太空垃圾的积极责任，本评论应用了三项具有里程碑意义的习惯国际法原则：污染者付费原则、预防原则和禁止跨界损害。最后，本评论提出了一个新颖的解决方案，即建立一个安全保证金计划，参与太空活动的国家必须缴纳保证金才能将物体和卫星发射到外层空间，这一计划效仿了现有的国际环境法解决海洋垃圾问题的努力。重点是采取预防措施减少外层空间产生的空间垃圾数量，这是确保太空作为航天国家共享资源继续使用的最有效的解决方案。