这是作者的同行评审并被接受的稿件。但是,一旦经过编辑和排版,记录的在线版本将与此版本不同。请引用本文 DOI:10.1063/5.0099201
太空碎片首次通过1957年10月的人工卫星卫星施普尼克(Sputnik 1)首次发射(NASA,n.d。)开始积聚在地球轨道上。从那时起,越来越多的废弃物体增加了潜在灾难的机会,包括诱导空间碎片的敲击作用,即凯斯勒综合征(国家空间中心,2021年)。这种影响可以消除地球的卫星基础设施,包括每天文明依靠的天气监测,导航和通信。,2020年,114个发射,大约有1,300颗卫星进入太空,而在2021年,该数字增加到了1,400个新卫星的发射(“多少,”,2021年)。主要是,空间碎片位于低地球轨道(LEO),位于地球表面2,000公里以内,尽管在赤道以上35,786公里的地静止轨道(GEO)中可以找到某些碎屑。在2021年,美国太空监视网络(USSSN)跟踪了超过0.1m的15,000块空间碎片。高度决定了卫星或碎屑返回地球所需的时间。在重新进入地球大气之前,几年的物体在600公里以下的轨道范围内,而几个世纪以上的物体将绕1,000公里的轨道轨道轨道(不列颠尼卡,n.d。)。
慕尼黑轨道验证实验 (MOVE) 是一个立方体卫星学生项目,由慕尼黑工业大学火箭和太空飞行科学工作组负责。MOVE-III 是正在开发的第四颗立方体卫星,也是 MOVE 项目的第一个 6U 任务,将在轨道上搭载专门的科学有效载荷。该任务旨在获取低地球轨道亚毫米空间碎片和流星体的现场观测数据,目的是汇编一套通量数据集,以及物体质量和速度测量数据,可用于验证空间碎片模型的小物体估计值,并支持与空间环境特性相关的进一步研究。MOVE-III 立方体卫星采用 MOVE-BEYOND 平台,计划搭载三个碎片密度检索和分析 (DEDRA) 等离子体电离传感器。初步设计评审已于 2022 年初完成,下一个里程碑是关键设计评审,计划于 2023 年完成。本文阐述了任务的科学目标和预期的数据产品,概述了探测器的工作原理,并介绍了整个系统架构、平台配置和子系统交互。此外,还讨论了任务碎片减缓方面的考虑因素。
• 空间态势感知(SSA)是“对空间环境的理解、知识、特性描述和持续感知:人造空间物体,包括航天器、火箭体、任务相关物体和碎片;小行星(包括近地天体或 NEO)、彗星和流星体等自然物体,空间天气的影响,包括太阳活动和辐射 [3];以及由于意外或故意重返大气层、在轨爆炸和释放事件、在轨碰撞、射频干扰以及可能扰乱任务和服务的事件而对太空、地面和空域的人员和财产造成的潜在风险。
一般情况下,LEO 物体的观测主要通过雷达系统进行,但 JAXA 一直致力于开发光学系统,以降低建设和运营成本。开发了一种用于 LEO 观测的大型 CMOS 传感器(图 2)。使用基于 FPGA 的图像处理技术分析来自 CMOS 传感器的数据可以帮助我们探测 10 厘米或更小的 LEO 物体。为了增加对 LEO 和 GEO 物体的观测机会,除了日本的入笠山天文台外,还在澳大利亚建立了一个远程观测站(图 3)。一台 25 厘米望远镜和四台 18 厘米望远镜可用于各种目的。另一个远程观测站将在澳大利亚西部建立,这将使我们能够使用来自澳大利亚两个站点的数据对 LEO 物体进行精确的轨道测定和高度估计。
这项工作的目的是评估航天器材料在使用寿命结束后会发生什么。本文介绍了航天器外部材料和空间环境的影响。本文是对航天器材料退化和地球静止轨道 (GEO) 空间碎片形成的持续研究的结果。在本文中,结合同时进行的紫外线、粒子辐射和热循环,将 20 年的 GEO 剂量分布应用于一组外部航天器材料。这些材料包括 MLI 组件、Velcros 固定和航天器涂装。对这些暴露在模拟空间环境中的外部航天器材料的评估证实了 MLI、Velcros 固定和涂装的退化、分层机制和颗粒污染的临界性。空间辐射(粒子、紫外线)和热循环的协同作用使材料老化并产生机械应力,导致脆性表面、裂缝和分层的产生。这些现象对暴露的表面造成严重损坏,改变表面的热光特性,并可能导致空间碎片的产生。具体来说,实验结果显示了内部 MLI 层的分层和 Velcros 的严重退化。
• 从更广泛的视角看待风险发展的背景和系统,将有助于更好地理解对地球的更广泛的影响,并通过解决更广泛的吸收系统中的碰撞风险来帮助拓宽管理策略。
探索,例如为人类的利益和利益而利用太空;与所有国家一样自由探索太空环境的权利;保障国际和平与安全;遵守国际法和《联合国宪章》[24] 。此外,国际合作和互助原则对于解释《关于各国探索和利用外层宇宙空间(包括月球和其他天体)在环境问题上的活动原则条约》也至关重要,巴西是该条约的签署国。由此,国防战略(END)将航天部门视为国家战略利益,因此巴西空军(FAB)和巴西航天局(AEB)分别负责代表社会防御和支持航空航天。
