Astroscale刷新纪录:商业卫星距太空垃圾仅15米
Astroscale刷新纪录:商业卫星距太空垃圾仅15米
2024年12月,日本 Astroscale 公司宣布其 ADRAS-J 卫星成功接近一块太空垃圾至15米范围内,创下商业公司通过会合与邻近操作(RPO)实现的最短距离纪录。这一突破不仅展示了 Astroscale 在太空垃圾清理领域的技术实力,也标志着人类在应对太空垃圾问题上迈出了重要一步。
太空垃圾:威胁日益严峻
太空垃圾问题已迫在眉睫。2021年,一块重达两吨的火箭残骸在太空中漂浮三年后重返地球,砸穿了一栋两层楼房。国际空间站也曾因太空垃圾逼近而紧急机动避让,打断了宇航员的太空行走计划。据统计,低地轨道区域充斥着数百万个太空碎片,它们以每小时29000公里的速度高速运动,对在轨航天器构成严重威胁。
ADRAS-J:开创太空垃圾检查先河
ADRAS-J 是 Astroscale 公司开发的首个商业太空碎片检查演示卫星,由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)选定执行太空垃圾清除演示任务第一阶段。该卫星成功接近一块火箭上级残骸至15米范围内,这是迄今为止商业公司在 RPO 操作中实现的最短距离。
在距离目标50米时,ADRAS-J 开始直线接近,最终到达有效载荷适配器(PAF)下方约15米处——这是计划中的捕获点。虽然由于相对姿态异常触发了自动中止系统,但此次任务充分展示了其安全措施的稳健性。卫星成功完成了所有必要的碎片观测任务,为后续的 ADRAS-J2 任务提供了关键数据。
ELSA 系列:磁性对接技术的创新应用
Astroscale 的 ELSA 系列项目展示了另一种创新的太空垃圾清理方法。ELSA-d 演示卫星已经成功验证了其捕获和清除太空垃圾的技术可行性。而即将于2026年发射的 ELSA-M 卫星将执行更复杂的任务,计划清除 OneWeb 公司的一颗通信卫星。
ELSA-M 卫星将使用磁铁与目标卫星上的磁性对接板对接,这种设计比传统的机械臂捕获方式更安全、可靠。卫星制造商在设计时加入对接板,可以有效避免在捕获过程中对目标卫星造成损坏。ELSA-M 重约600公斤,携带足够的燃料可执行3-4次清除任务,每次可将目标卫星拖至约350公里高度,使其自然脱轨并烧毁。
多种技术路线并行发展
除了 Astroscale 的技术方案,其他国家和机构也在积极探索太空垃圾清理方法。例如,中国“长征七号”火箭搭载的“遨龙一号”空间碎片主动清理飞行器,使用机械手臂抓取太空垃圾。激光技术则通过改变碎片轨道或直接烧蚀的方式清除垃圾,但需要精确控制激光方向和强度。电磁防护技术利用电磁场改变碎片轨迹,但成本和技术复杂度较高。飞网捕获技术借鉴渔网原理,使用轻质材料覆盖大范围空间,安全有效地捕捉大块碎片。
未来展望:国际合作至关重要
随着太空探索活动的日益频繁,太空垃圾问题将更加严峻。解决这一问题需要全球范围内的合作与创新。Astroscale 的技术突破为太空垃圾清理提供了新的解决方案,但要实现太空环境的可持续发展,还需要更多国家和企业的共同努力。通过持续的技术创新和国际合作,人类有望在不久的将来实现太空环境的长期可持续发展。