歐洲旨在在軌測試空間碎片主動(dòng)清理技術(shù)的“清理碎片”小衛(wèi)星9月16日進(jìn)行了一次網(wǎng)捕試驗(yàn),首次測試了通過撒網(wǎng)來捕獲近處目標(biāo)的技術(shù)。本次試驗(yàn)的捕獲目標(biāo)并不是真實(shí)的空間碎片,而是當(dāng)天剛由主星投放出去的一顆雙體立方星。“清理碎片”(RemoveDebris)任務(wù)首席專家、薩里大學(xué)下屬薩里航天中心主任阿格列提稱,試驗(yàn)進(jìn)行得很順利。他說,數(shù)據(jù)將花幾周時(shí)間回傳到地面。

“清理碎片”是一顆冰箱大小的衛(wèi)星,由英國小衛(wèi)星制造商薩里衛(wèi)星技術(shù)公司建造。參與該項(xiàng)目的還有薩里大學(xué)、空客公司和其它歐洲廠家。除網(wǎng)捕裝置外,該星上還配備了碎片清理會用到的一個(gè)小型魚叉式裝置、一個(gè)視覺跟蹤系統(tǒng)和一個(gè)制動(dòng)帆。

本次網(wǎng)捕試驗(yàn)是 “清理碎片”衛(wèi)星迄今進(jìn)行的首項(xiàng)試驗(yàn)。試驗(yàn)中,作為目標(biāo)的立方星首先由主星部署出去。立方星漂離主星6米后展開1米直徑的充氣式結(jié)構(gòu),以增大尺寸,從而模擬真實(shí)的目標(biāo)。接下來,作為追逐一方的主星利用彈簧機(jī)構(gòu)將網(wǎng)彈出。阿格列提稱,整個(gè)過程按預(yù)編程序進(jìn)行,共花了約2～3分鐘。他說,由于即便是報(bào)廢衛(wèi)星按照國際法也算是發(fā)射方的財(cái)產(chǎn),“清理碎片”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不能用真實(shí)的空間碎片來做這項(xiàng)試驗(yàn)。他說,按照相關(guān)法律,捕獲他人的空間碎片將是非法的。

本次試驗(yàn)所用的網(wǎng)由空客設(shè)計(jì)?？湛晚?xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人雷塔稱,為讓工程技術(shù)人員有足夠的信心送這項(xiàng)技術(shù)上天試驗(yàn),空客花了6年時(shí)間來開展拋物線飛行、落塔和真空罐測試。該網(wǎng)由普遍用來制作登山繩的超輕型聚乙烯材料迪尼瑪(Dyneema)制成。雷塔說,網(wǎng)上裝有6個(gè)重塊,以保證其能展開到5米直徑的完整尺寸。他說,這些重塊實(shí)際上是用來使網(wǎng)裹住碎片的小馬達(dá)。它們靠網(wǎng)投撒時(shí)開始倒計(jì)時(shí)的定時(shí)器工作,可自動(dòng)讓網(wǎng)收緊,以捉住目標(biāo)。

到實(shí)際應(yīng)用時(shí),網(wǎng)將會由一根系繩同追逐星相連。完成捕獲后,追逐星會啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),把空間碎片拖入地球大氣層,從而被燒掉。阿格列提說,本次試驗(yàn)并未將兩者用系繩相連,怕的是引起一些意外情況,比如因目標(biāo)星回彈而撞到還有3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要做的主星。他說,被網(wǎng)裹住的立方星將會隨著時(shí)間的推移自然離軌,預(yù)計(jì)會留軌超過1年。

“清理碎片”4月份被送到國際空間站上,6月份由站上宇航員部署入軌。耗資1520萬歐元(1870萬美元)的這項(xiàng)任務(wù)由歐盟出資,接下來還將試驗(yàn)用來跟蹤和分析空間碎片的一種視覺導(dǎo)航系統(tǒng)。明年初,“清理碎片”將試驗(yàn)另一項(xiàng)也由空客牽頭研發(fā)的主動(dòng)清理技術(shù),屆時(shí)將把鋼筆大小的一個(gè)魚叉式裝置射向從主星上伸出的一根支桿上的固定靶板。明年3月,該星將部署一個(gè)很大的制動(dòng)帆,旨在增大衛(wèi)星的大氣阻力,從而加快其再入進(jìn)程。衛(wèi)星最終將在再入大氣層時(shí)被燒掉。

隨著低地軌道衛(wèi)星等航天器數(shù)量的增加,主動(dòng)空間碎片清理技術(shù)近年來日益受到重視。專家們稱,源于報(bào)廢衛(wèi)星或火箭的碎片過多會威脅到新入軌的衛(wèi)星,因?yàn)槟呐卤灰粔K很小的碎片撞到,也會導(dǎo)致衛(wèi)星被毀。日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu) (JAXA)人員去年在一次會議上稱,為防止出現(xiàn)所謂的凱斯勒綜合征,需以每年5個(gè)的速度從低地軌道上清除掉超過100個(gè)物體。凱斯勒綜合征的概念是由NASA科學(xué)家唐納德·凱斯勒在上世紀(jì)70年代提出的,是指空間碎片問題惡化到會發(fā)生連鎖在軌碰撞的地步,從而再也無法控制,進(jìn)而讓地球周圍的空間再也無法安全使用。

(轉(zhuǎn)自 《太空》網(wǎng)站)