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World File Search System报废卫星
对外层空间安全和可持续性的威胁
摘要 2021 年 11 月，俄罗斯联邦进行了一次反卫星试验 (ASAT)，摧毁了其在低地球轨道 (LEO) 上的一颗已报废卫星。这次试验虽然不是第一次，但却产生了数千块新的太空垃圾，威胁到 LEO 卫星和国际空间站 (ISS)。俄罗斯的试验重新引发了关于太空军事化及其长期可持续性的讨论。如果没有旨在实现太空长期和平与可持续性的具有法律约束力的多边协议，该地区将继续朝着危险的方向发展。因此，美国应发起一项多边条约，以制定部分禁止 ASAT 试验的规定。这项倡议的一部分应包括以空间态势感知 (SSA) 为重点的透明度和建立信任措施。
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简介：美国国家射电天文台 (NRAO)、格林班克天文台 (GBO) 和雷神情报与空间公司 (RIS) 正在为格林班克望远镜 (GBT) 设计一种高功率的下一代行星雷达系统，称为 ngRADAR。作为一个试点项目，RIS 设计的低功率 Ku 波段发射器（13.9 GHz 时输出功率高达 700 W）被集成到 GBO 的 100 米 GBT 上，并使用 NRAO 的十个 25 米甚长基线阵列 (VLBA) 天线接收雷达回波。这些观测生成了有史以来收集到的月球选定位置的最高分辨率地面合成孔径雷达 (SAR) 图像，能够对已报废卫星（太空碎片）的大小和自旋状态进行表征，并探测到距离地球 210 万公里（约 5.5 个月球距离）的潜在危险近地小行星 [1, 2]。在这里，我们重点关注月球雷达图像。
海星空间
Starfish Space 为报废卫星提供在轨卫星服务，用于清理轨道碎片、管理太空交通和延长现有卫星的寿命，从而减少地球轨道和地月空间中的废弃物体数量，并最大限度地提高功能性航天器的利用率。目前，卫星服务预计将成为一个收入 143 亿美元的行业，1 尚未分配专用频谱供在轨优先使用。这给这一新兴行业领域带来了巨大的行政障碍。这条评论提供了 Starfish Space 作为行业运营商的观点，该公司预计最早在 2025 年提供商业卫星服务。Starfish Space 建议 NTIA 审查用于“地球观测”的 X 波段频谱分配，以允许非地球观测但由视觉驱动的卫星（例如服务卫星）使用允许图像下行的频率。还呼吁考虑使用 S 波段和 UHF 为这些航天器上的遥测、跟踪和指挥 (TT&C) 功能提供专用频谱。
RemoveDEBRIS：空间垃圾清除技术在轨演示
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
A07 CNES（#T4SC）太空护理技术计划
Pierre OMALY (CNES) 由法国国家空间研究中心 (CNES) 牵头的“太空关怀技术” (T4SC) 计划在实施法国新的太空运营法规方面发挥着关键作用。这些法规对发射器和太空物体的设计、制造和操作提出了更严格的要求，旨在提高太空运营安全性，最大限度地降低对公众和环境的风险，并减少太空垃圾的产生。T4SC 与这些目标完美契合，它提供了一套技术解决方案和实用工具，帮助航天业利益相关者满足新的监管要求。关键创新包括：Detumbler：一种专利设备，用于稳定故障航天器，便于恢复。EOLTS：一种精确的定位系统，用于进行明智的机动，使用微型信标准确跟踪卫星。3D 打印防护罩：一种轻质、耐用的防护罩，可保护卫星免受微流星体撞击。EPASS：一种安全放电报废卫星电池的系统。超敏捷推进：水基推进系统使小型卫星能够执行精确的防撞操作。RFID 标签：一种从地球快速识别卫星的技术。除了技术进步之外，T4SC 还促进公共和私人太空参与者之间的合作，组织年度研讨会以应对太空交通管理和环境保护方面的共同挑战。总之，CNES 的 T4SC 计划在促进新法国太空法规的应用方面发挥了重要作用。通过创新技术、实用工具和协作努力，T4SC 为更安全、更可持续和更负责任的法国太空部门做出了贡献。
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“NTU 在人工智能、数据科学和各个工程领域的深厚专业知识使我们的教师能够攻克地球的最后边界——太空。自 OSTin 成立以来的这些年里，我们在太空领域积累了广泛的技术专业知识，从上游研究到下游运营，”何教授表示。“ELITE 是 NTU 的最新卫星，融合了新加坡公司的最优秀创新技术。它展示了先进的卫星技术如何以更可持续和更具成本效益的方式造福人类。展望未来，我们的目标是帮助共同开发本地太空社区的“数据湖”，促进合作并共享宝贵信息，这将有助于新加坡太空产业发挥其最大潜力。” OSTIn 执行董事 Jonathan Hung 先生表示：“通过支持 NTU 领导的 ELITE 项目，OSTIn 能够促进新加坡太空生态系统中各个太空参与者之间的合作。ELITE 展示了我们的生态系统在提升新加坡太空技术能力方面所取得的进步。该项目还为我们的学生和年轻人提供了参与机会，进一步激发了他们对科学、技术、工程和数学 (STEM) 作为职业选择的热情。” ELITE 项目还吸引了 20 多名 NTU 学生的参与，他们是越来越多积极参与与空间技术相关的 STEM 工作的新加坡年轻人之一。这些来自中学、初级学院、理工学院和大学的学生有机会以多学科的方式进行实验和创新，培养他们对科学和工程的热情。 ELITE 卫星是新加坡南洋理工大学、Aliena、LightHaus Photonics、新加坡国立大学淡马锡实验室和 ST 工程卫星系统系统合作的成果，通过创新研究和战略伙伴关系展示新加坡在空间技术方面的优势。 来自新加坡的新型卫星创新 ELITE 卫星重 180 公斤，尺寸为 129 厘米 x 70 厘米 x 73 厘米，相当于一个小冰箱的大小。它的设计运行高度为 VLEO，距离地球表面约 250 公里，远低于大多数小型卫星的常规高度 550 公里或更高。VLEO 是一个相对未开发的太空区域，在 VLEO 中运行会带来重大挑战，例如地球大气层的痕迹造成的空气阻力。这种阻力会降低卫星的轨道高度，最终导致其在大气层中燃烧殆尽。这种现象还有助于防止报废卫星成为太空垃圾。
从太空垃圾到近地天体，一些重大挑战......
社会对太空资产的依赖已经增长到如今每个现代国家基础设施的一部分的程度。借助太空技术提供的服务（例如全球导航卫星系统）对于从电信到交通再到银行等各个领域的顺利运营至关重要（Hesse and Hornung，2015），而且这个清单还可以继续。甚至普通民众也已经习惯使用卫星服务，例如卫星电视或手机上的卫星导航。因此，对我们的太空资产的任何威胁对社会来说都是非常重要的问题。截至 2020 年 2 月，太空中大约有 5,500 颗卫星，但实际上只有大约 2,300 颗在运行，这意味着大约有 3,200 颗报废卫星仍在地球轨道上运行，还有火箭的上面级和整流罩以及因解体、爆炸、碰撞、退化或其他异常事件而产生的各种较小物体，这些事件导致碎片的产生。这些物体统称为空间垃圾，其尺寸分布范围从大型完整物体（例如，尺寸大于 10 米且重量为几吨的火箭或大型卫星的部件）到毫米大小的碎片，如油漆鳞片或冷却剂凝固液滴。2020 年初的估计显示，有 34,000 个物体大于 10 厘米，900,000 个物体介于 > 1 至 10 厘米之间，以及惊人的 1.28 亿个物体介于 > 1 毫米至 1 厘米之间。鉴于其高速度和随之而来的高动能，即使是小碎片也会对正在运行的卫星构成重大威胁，因为它们可能会撞击卫星，造成灾难性的后果并导致潜在的关键服务丧失。同时，较大物体之间的高能碰撞会产生真正的爆炸，从而产生数千个碎片。这些碎片反过来会与其他轨道物体相撞，引发连锁反应和滚雪球效应，可能导致整个轨道无法使用。这种极端情况（凯斯勒综合征）最初由凯斯勒在 70 年代研究（凯斯勒和库尔帕莱，1978 年），距离现实并不遥远，因为已经发生了几次碰撞。也许最著名的是俄罗斯军用通信卫星 Cosmos 2,251 与铱星星座卫星之间的碰撞（王，2010 年），这导致碎片数量大幅增加。随着目前正在开发的卫星应用越来越多，需要越来越多的卫星（例如，部署数百颗卫星组成的星座以提供全球连接或万维网），空间垃圾问题变得越来越重要（Virgili 等人，2016 年）。