打开离轨帆回收自我,不给别人添麻烦
要避免太空垃圾在恶性循环中快速“繁衍”,首先要控制其产生的源头。如何不让失效卫星成为太空垃圾,尤其是使数量最多的低轨卫星完成使命后重返大气层销毁,不污染近地轨道资源,成为航天界研究的重点。
典型的航天器离轨方式分为主动和被动两种。主动离轨是指航天器在寿命末期,利用自身携带的动力装置进行轨道机动,降低飞行速度并离开运行轨道,逐渐坠入大气层。2019年7月19日,天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层烧蚀分解,少量残骸落入南太平洋预定安全海域,就是主动离轨的成功案例。
被动离轨是让航天器借助薄膜帆装置、电动力系绳、充气球等外部作用力降低飞行轨道。805所设计师表示,在各类技术中,薄膜离轨帆技术难度低、产品成本低、成熟度高,适用于不同轨道和规格的各类航天器,最有希望产业化应用。
金牛座纳星搭载了基于薄膜机构技术的离轨帆载荷,旨在验证薄膜离轨帆高效收拢和在轨展开技术,并实测离轨效果。该离轨帆装置展开面积为2.25平方米,收拢时仅有高尔夫球大小,布置在星箭分离机构的内部空隙部位。设计师介绍,该装置采用先进的微米级薄膜折叠收拢技术,展收比达到国际一流水平,可加装至各类成熟的小卫星平台而不占用卫星自身包络。卫星寿命结束后,只需启动帆面解锁指令使其展开,薄膜帆会增大卫星迎风面积,利用轨道上稀薄大气形成的气动阻力,让卫星慢慢减速,逐渐脱离轨道。
以轨道高度750公里,重15公斤的小卫星为例,如果不采取离轨措施,它寿命结束后还能在轨运行近百年。而采用2.25平方米的薄膜离轨帆装置,卫星离轨时间将缩短至原来的十分之一以内。对于不同轨道高度、不同质量的卫星,设计团队正在开发标准型系列化离轨帆产品,以满足各种离轨需求。
据金牛座纳星下传图片显示,薄膜离轨帆装置在轨展开正常,遥测数据显示卫星状态良好,姿态稳定。地面人员将持续跟踪卫星轨道,实测薄膜帆离轨效果。大家不必为它匆匆告别而遗憾,这颗星风风火火登场,就是为了潇潇洒洒谢幕。这,正是它的使命。
(来源:科技日报) |