地球同步轨道废弃卫星清理方法初步研究

美国IRIDIUM 33卫星与俄罗斯COSMOS 2251卫星相撞事件表明解决在轨卫星相撞事件已经是现实问题.文章分析了失效卫星轨道长期变化规律和对工作在同步轨道航天器的影响,给出了2009年7月两颗地球同步轨道卫星非常接近的计算实例,尽管碰撞并未发生,但同步轨道上由于两颗卫星距离太近而进行规避控制已经是卫星在轨测控的重要内容.基于现成的卫星制造和控制技术,提出了一种清理失效卫星的设想,清理卫星由母星和子星组成,子星体积小且质量轻,用于捕抓失效卫星并将其带离同步轨道,母星携带足够燃料停留在定点位置,用于给子星补充燃料,使子星能够反复使用.文章设计了轨道接近和捕获策略,推导了计算公式,分析结果表明该方法能够充分节省燃料,理论上只需要几颗清理卫星就可以清理干净地球同步轨道.

地球静止轨道废弃卫星绳系拖曳离轨研究

近年来,地球静止轨道(geostationary orbit,GEO)废弃卫星清理成为航天界关注的热点问题.将GEO废弃卫星安全、经济、高效地转移到坟墓轨道,对航天动力学与控制研究提出了新课题.本文针对GEO废弃卫星的绳系拖曳离轨问题深入开展研究,首先考虑如何避免系绳断裂、复合体碰撞和系绳缠绕等风险和节省燃料的目标,提出了由加速、平衡、旋转和返回构成的4阶段绳系拖曳离轨方案;然后基于Lagrange方程建立了复合体系统动力学模型,依次对绳系拖曳离轨方案的4个阶段进行了仿真.仿真结果表明,该方案理论可行,满足安全、经济、高效的设计目标,为工程实现提供了技术思路.

如何处置静止轨道上废弃的卫星

最近,根据美国航宇局和国防部的空间轨道垃圾研究联合工作组向美国国家安全委员会提供的一份报告统计,目前约有453颗工作和不工作的卫星在地球同步轨道上运行,其中仅有150颗是处在地球静止轨道上,其余303颗,或在地球同步轨道、或在地球准同步轨道、或在大椭圆轨道(如苏联的“闪电”号卫星)上。

太空怎样“大扫除”

太空垃圾，主要由滞留在太空的废弃卫星和火箭残体(又称空间碎片)构成，还包括天然流星体。太空垃圾不仅会对人类造成危害，更主要的是会威胁到在太空中飞行的航天器的安全。为此，各国科学家们都在努力寻找对付太空垃圾的办法。

急待处理的“太空垃圾”

联合国第三次外层空间会议于1999年7月19～30日在维也纳召开。会议讨论了外层空间的开发利用和外层空间污染防治问题。 随着地球环境污染的加重,地球外层空间环境也在恶化。由大量废弃的人造天体所形成的“太空垃圾”不仅直接危及宇宙航行的安全,也影响到地球环境。 外层空间污染源主要是废弃的人造天体。它包括所有人工研制并用运载火箭发射到外层空间的物体——人造卫星、宇宙飞船、宇宙空间站、行星探查器、在轨道上运行的末级火箭以及各种飞行器的碎块碎片。