为减少太空垃圾,我国航天人员放了一只“大风筝”

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发布时间:2024-12-13 07:49

如何让失效的卫星或火箭舱段重返大气层销毁,减少太空污染、保护太空环境?我国航天科研人员最新研制的“离轨帆”提供了一个解决方案。

近日,由八院805所自主研制、配置于火箭载荷舱上的离轨系统,在太空顺利展开离轨帆装置。这是目前国内面积最大的离轨帆产品,也是国际上首次将离轨帆应用于运载火箭的舱段。

离轨帆地面试验动图。(中国航天科技集团八院供图)

什么是离轨帆?

离轨帆是一种配置在卫星(或航天器)上的可在太空中实现自主展开的薄膜结构,等卫星寿终正寝后,薄膜帆面按指令展开,增加卫星的迎风面积,利用低轨环境稀薄大气形成的气动阻力,让卫星慢慢减速并逐渐脱离原轨道。

“所谓离轨帆,形象地说好比在太空放一只‘大风筝’,由这只‘大风筝’牵引控制着卫星或火箭舱段,在预计的失效时间内重返大气层销毁,释放出宝贵的轨道资源。”中国航天科技集团八院805所所长、二丁火箭总体设计师李懿德介绍说。

离轨帆有什么作用?

若无离轨措施,一颗700千米高度、15千克级别的卫星在寿命结束后还将占轨长达120年甚至更久;如配置离轨帆,可将占轨时间缩短至10年以内。而且利用离轨帆实施离轨,无需消耗燃料,即使航天器故障或失控,也可有效实施离轨。

长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱的离轨帆在太空展开情景。(中国航天科技集团八院供图)

据介绍,此次配置在长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱的离轨帆,借助弹性展开机构,完全展开状态下的帆面面积达25m⊃2;。

帆面材料极为纤薄,通过精确地折叠设计和高密度压紧,帆面能够收纳成极小的体积。

离轨帆是当今国际航天领域的研究热点,八院805所空间结构与机构技术实验室深耕十余年,已由预研成果转化为工程应用。

2019年,八院科研团队在我国微纳卫星“金牛座”首次进行了标配式离轨帆技术验证,取得显著的离轨效果;此后,又为“齐鲁四号”“佛山一号”“天枢一号”“金紫荆二号”等多颗商业卫星配套了离轨帆,实现了该技术的应用推广。

原标题:《前沿科技 | 为减少太空垃圾,我国航天人员放了一只“大风筝”》