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捕捉坠落的卫星
更新于 2022-03-15 16:39:25
死亡卫星的宿命通常是在最后失去控制不断翻滚。燃料管线可能会爆裂,太阳风可能会激增,或者地球外部大气的阻力——除非航天器的设计以某种方式让它保持自然稳定,否则它就很有可能开始不断翻滚。这是一个问题,因为地球轨道正在变得越来越拥挤。欧洲航天局表示,目前在地球轨道上被追踪的“碎片物体”大约有3万块——废弃的卫星、用过的火箭,因太空碰撞飞出的碎片。可能还有 90 万个较小的轨道碎片——从松脱的螺栓到油漆斑点再到绝缘材料碎片,无所不包。它们的长度可能还不到 10 厘米,但是如果以轨道速度撞击,它们仍然可以摧毁一颗健康的卫星。

MIT 航空航天学助理教授 Richard Linares 表示:“随着更多的卫星发射升空,我们可能会遇到更多这种状况,即我们有一颗废弃的卫星占据了宝贵的轨道。”他是美国与德国合作项目 TumbleDock/ROAM 的成员,研究如何将翻滚的卫星围住并稳定下来,以便它们可以脱离轨道,在某些情况下,甚至可以对它们进行加油和修理。

几十年来,工程师一直在忍受轨道碎片,但是 Linares 表示情况正在发生变化。一方面,卫星技术变得越来越便宜——看看 SpaceX 就知道了,该公司今年每周发射 40 颗卫星。他表示,另一方面,如果影响风险持续上升,这些卫星提供的经济利益——高速互联网、GPS、气候和作物监测以及其他应用将受到威胁。Linares 表示:“我认为在接下来的几年里,我们将拥有处理空间碎片的技术。”“而且存在一些经济驱动因素会激励企业去做这件事。”TumbleDock/ROAM 的团队刚刚在国际空间站的机舱内完成了一系列测试,使用名为 Astrobees 的 NASA 机器人来代替一颗翻滚的卫星,并派出了一艘“追逐者”宇宙飞船捕捉它。目标是找出算法,让追逐者可以找到它的目标,确定它的翻滚率,计算出最安全有效的方法接近它。
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