论文摘要
在众多空间碎片移除技术中,天基激光烧蚀驱动是一种高效的、有广阔应用前景的移除技术,特别是针对移除海量的、尺寸在1～10 cm的危险碎片而言,更是具有独特优势。然而,这一技术对高能激光器单脉冲能量、光束质量、发射镜口径等要求很高,目前的硬件水平还达不到实用指标要求,制约了其天基应用。为了克服这些硬件技术障碍,本文另辟蹊径,利用小卫星概念,提出了由不同轨道高度小卫星平台组成小卫星星座,通过在每个小卫星平台上的激光驱动接力来逐步降低碎片轨道高度,最终达到移除空间碎片的小卫星接力移除星座的构想。基于现有的激光器性能参数,根据激光烧蚀驱动碎片动力学模型计算了单个卫星平台的移除能力,结果显示,10 J单脉冲能量激光器和0.5 m直径发射镜,能够对20 km范围内、尺寸小于10 cm碎片进行有效驱动。进而,针对空间碎片密集度高而应用最广的800 km轨道高度区域,设计了由分布在不同轨道高度的30颗小卫星组成接力驱动移除星座系统方案,通过仿真模拟计算验证了星座系统的移除碎片的可行性。该研究利用目前热门的小卫星星座,降低了天基激光移除空间碎片技术对硬件的性能要求,为该技术的应用提供了新的思路和途径,所提出的小卫星接力驱动星座系统方案也有工程参考价值。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 陈川,杨武霖,余谦,李明,龚自正
关键词: 空间碎片主动移除,天基激光,接力驱动,小卫星星座,移除策略
来源: 宇航学报 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 安全科学与灾害防治,航空航天科学与工程
单位: 北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京卫星环境工程研究所,中国空间技术研究院
基金: 国家安全重大基础研究计划(61331103),空间碎片专项(KJSP2016040103),国防科技创新特区项目(17-H863-03-ZT-001-063-01)
分类号: V528
页码: 156-163
总页数: 8
文件大小: 1911K
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标签：空间碎片主动移除论文; 天基激光论文; 接力驱动论文; 小卫星星座论文; 移除策略论文;