太空垃圾清除测试任务取得成功!但太空垃圾前景依然令人担忧

Connor Feng

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一次实验性的清除碎片任务成功地部署了一个巨大的网络来捕获目标卫星。图片来源:萨里太空中心

美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)战术技术办公室主任弗雷德·肯尼迪认为,在轨道布置捕获轨道碎片的鱼叉这个主意听起来很酷,但在太空中布置更多的硬件来清理太空碎片似乎并不是一个可持续的提议。

伦敦报道——今年夏天,国际空间站部署了一颗英国的残骸清理卫星,以帮助研究人员找到清理太空垃圾的新技术,鉴于太空垃圾对国际空间站和其他卫星的危害越来越大。

今年9月进行的“清除碎片实验”成功地在太空中使用一个网捕捉到了一颗死卫星。明年它将试图用鱼叉捕获目标。

美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)战术技术办公室主任弗雷德·肯尼迪认为,在轨道布置捕获轨道碎片的鱼叉这个主意听起来很酷,但在太空中布置更多的硬件来清理太空碎片似乎并不是一个可持续的提议

肯尼迪在11月5日出席了SMi集团主办的小型卫星和破坏性技术聚焦日会议,他在会上说:“如果我必须为每一块残骸拿出一个鱼叉,那我都不确定我是不是在帮助解决这个问题,我还有可能是在帮倒忙。”

在问答环节,一位业内高管表示,政府似乎无法找到解决太空碎片问题的办法,尤其是那些在近地轨道上的垃圾,他对此表示担忧。“DARPA不能做些什么吗?”这位高管问肯尼迪。

美国国防部高级研究计划局多年来一直在研究这个问题,并得出结论说,解决太空垃圾问题确实需要一些积极的清除碎片行动,但长期的解决办法只有自我监督,肯尼迪说。他表示:“如果行业正在建造1000颗卫星,那么他们必须弄清楚这一点。所有的巨型星座都知道,它们也正在解决这个问题。”作为更大规模的太空交通管理工作的一部分,国家安全部门和民用航天机构正试图找出如何更好地跟踪碎片。“但是,随着宽频卫星公司开始建造他们的星座,他们应该准备一个计划,让废弃的航天器脱离轨道。”肯尼迪说

他表示:“如果SpaceX、OneWeb和Telesat等公司能够制定计划并自己解决这个问题的话,情况会好得多,我也知道他们已经考虑过这个问题。”他们的动机不仅是为了让太空变得对卫星来说更安全,并且也为了先发制人,未来太空碎片如果继续扩散的话,可能会带来条例监管的冲击,这样做可以帮助公司逃避这些冲击的后果。

在国际空间站进行的垃圾收集测试的卫星已经被研究了5年。“挑战相当大,”萨里卫星技术有限公司(Surrey satellite Technology Ltd.)负责设计该卫星,该公司的首席技术官路易斯·戈麦斯说,在太空试图抓取物体时,会出现很多问题,“我们还会继续研究和分析。”

“起初我们认为这是一个疯狂的想法,”戈麦斯说。

这个耗资2000万美元的项目由萨里大学萨里太空中心牵头,并由欧盟委员会共同出资。清除太空碎片的任务包括四个实验。今年9月,该公司部署了空中客车公司开发的网络,以捕获目标立方体卫星。下一个测试的是空客公司的视觉导航系统,它将使用2D和3D光探测和测距技术来跟踪立方体卫星。“鱼叉”是由空客公司研发的,明年才会进行测试,届时它会将以每秒20米的速度发射,以穿透由复合材料制成的目标。在最后的实验中,碎片清除太空卫星将会使用一个大的拖帆来加速脱离轨道的卫星残骸掉落地球大气层。

肯尼迪说,这些技术努力令人印象深刻,但不切实际。肯尼迪说:“清理LEO所有的碎片是很昂贵的。这就是我所担心的。我不知道我们是否能负担得起。”

美国国防部高级研究计划局(DARPA)在2011年发表了一项名为《The Catcher’s Mitt study》的研究,研究了碎片问题及其未来的发展。报告称,在某种程度上,为了维持一个“可接受的”航天器操作风险水平,主动清除碎片的行动是有必要的。报告指出,“在未来,那些无法追踪但致命的碎片可能会与轨道航天器上发生更多的碰撞,因此如果未能解决这一问题,这将对未来太空任务的成功具有严峻的影响。”

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