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未来卫星系绳可以让卫星在临死前脱轨!

发布时间:2019-07-22 18:15 来源:未知 编辑:admin

  近百年时间以来,随着航天技术的发展,各国争先恐后发射各种各样的太空探测器。通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星、测地卫星、截击卫星等等!截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星,截止目前我国发射的卫星已经超过上百颗,上世纪的苏联、美国,最近的小国家以色列也成功发射了卫星,近几年各国航天事业发展更是高歌猛进,太空中发射的各种卫星可达上千颗。但是我们也听过一个词“太空垃圾”,确实目前太空垃圾已经影响到后续航天事业的发展了。不可否认,我们确实遇到了太空碎片的问题!截至2019年1月,欧空局空间碎片办公室估计,低地球轨道(LEO)中至少有34,000块大型碎片(死亡卫星),废火箭阶段和其他各类太空垃圾的组合。由于计划在未来十年推出数以千计的卫星,这个问题只会变得更糟。这种情况迫切需要解决方案,特别是当您考虑将LEO商业化的计划并在未来几年内开始向深空发送任务时。来自马德里卡洛斯三世大学(UC3M)的一组科学家提出了一个简单而优雅的想法:为未来的卫星配备一个系绳系统,以便他们可以在生命结束时离开轨道。自太空时代开始以来,无数卫星已经进入轨道。根据欧洲航空航天局的空间碎片办公室,目前至少有3,000颗在轨的非活动卫星,以及大约1,950颗仍处于正常工作状态的卫星。总而言之,估计有8,400吨的人造材料漂浮在轨道上。正UC3M生物工程和航空航天工程系的RamónyCajal研究员所解释的那样:“空间碎片是航空航天工业未来必须承担的主要挑战之一。这些是由于人类在太空活动而被遗弃在轨道上的垃圾,例如火箭发射器和死亡的上层阶段卫星。为了解决这个问题,有科学家提出了用于无源消耗品脱轨套件(ETPACK)系统的电动系绳技术。该项目是地平线未来和紧急技术(FET)计划的一部分,该计划由欧洲委员会牵头,旨在促进科学,技术和工业的研究和创新。这个系统的关键是一个低功函数系绳,它由一条铝带覆盖,涂有一种特殊材料,当它被太阳照射时,它可以发射电子。这导致系绳通过洛伦兹力吸引到地球的磁场,有效地降低其高度直到它在地球大气层中燃烧。系绳本身的宽度为2厘米,厚度为50微米,长度为几千米。在卫星发射期间,系绳将卷起来并仅在卫星进入轨道时部署。通过这种方式,未来的卫星将能够自毁并且不会成为空间碎片问题的一部分。正如ETPACK开发团队成员Arriaga教授所解释的那样:“这是一种具有高度破坏性潜力的技术。低工作功能的系绳可将轨道能量转换为电能,同时不使用任何类型的燃料使卫星脱轨。与目前的推进系统不同,低功函数系绳不需要推进剂和利用太空环境中的自然资源,如地磁场,电离层等离子体和太阳辐射。“该项目的主要挑战之一与材料科学有关,特别是与系绳涂层的性质有关。“铝带上的涂层必须具有非常特殊的特性,并且必须在热离子材料中进行重要的研究工作,即那些在加热时容易发射电子的材料,”Arriaga教授补充说。当项目在三年内结束时,该团队希望有一个可用于项目下一阶段的原型,这将涉及一次示范飞行。这个概念已经引起了ESA和NewSpace行业的兴趣,并且还产生了两项国家专。

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