清理太空垃圾人人有责 这颗卫星要回收自己

最近，搭载长征四号乙运载火箭进入轨道不到一周的金牛座纳星号成功发射了离轨帆并开始了被动离轨试验，搭载它的相机在部署期间成功拍摄并发射了离轨帆。

进入轨道不到一周，我们必须告别泰空？你可能不相信，但是这颗卫星应该从垃圾收集开始。

太多垃圾/太多垃圾，危及轨道上的航天器

在上海，垃圾分类已经进行了近三个月。出生于中国航天科技集团第805研究院附属机构上海爱思航天科技有限公司的金牛娜星经常能听到外面的阿姨们在折磨自己的灵魂:“你是什么垃圾？”

地面垃圾处理不容易，所以清理垃圾更麻烦。金牛那星有很高的觉悟:“要维护环境，必须从自己做起。”

自苏联发射第一颗人造卫星以来，世界已进行了4000多次空间发射任务，发射了8000多艘航天器，其中约1500艘目前在轨道上。大多数已失效的航天器，以及火箭的最后一级、起爆装置的运行碎片、航天器碎片等。徘徊在1000公里以下的低地球轨道上。一旦“擦伤”发生，就会产生更多的废物。目前，有超过50，000个废弃的航天器和空碎片记录在地球附近。

不要低估垃圾的危害。它们飞得如此之快，以至于当它们撞击宇宙飞船时会造成巨大的损害。一块重10克空的碎片击中了卫星，这足以穿透它，甚至直接摧毁它，导致更多的碎片。在电影《地心引力》中，描述了由这种连锁反应造成的灾难。

事实上，空垃圾也威胁到了轨道上的航天器。最典型的例子是，2009年，美国铱星33号在西伯利亚空 800公里的高空击中了被遗弃的苏联宇宙-2251号卫星。这种撞击不仅直接导致铱33“死亡”，而且还产生了大量碎片，散落在数百公里至一千多公里高度的泰空，对后续的泰空计划产生了巨大影响。

打开偏离轨道的帆，回收自己，不要给别人带来麻烦

为了避免太多的空垃圾在恶性循环中迅速“繁殖”,我们必须首先控制它的来源。如何防止失效的卫星成为太空垃圾，特别是如何使大多数低轨道卫星在完成任务后返回大气层并将其摧毁，从而不污染近地轨道资源，已经成为空间领域的研究重点。

典型的航天器脱轨模式分为主动和被动两种。主动离轨是指航天器在其寿命结束时利用自身的动力装置进行轨道机动，从而降低飞行速度，脱离轨道并逐渐坠入大气层。2019年7月19日，天宫二号空实验室被控制离轨并重返大气层进行消融和分解，少量碎片落入南太平洋预定的安全海域，这是主动离轨的成功案例。

被动离轨是借助薄膜帆装置、电力系绳和充气球等外力降低航天器的飞行轨道。据805设计人员介绍，在各种技术中，薄膜离轨帆技术难度低、产品成本低、成熟度高，适用于各种不同轨道和规格的航天器，最具工业应用前景。

金牛座纳星搭载了基于薄膜机构技术的离轨帆载荷，旨在验证薄膜离轨帆的高效折叠和在轨展开技术，并测量离轨效果。离轨风帆装置的展开面积为2.25平方米，折叠时只有高尔夫球大小，位于星箭分离机构的内空间隙位置。据设计者介绍，该装置采用先进的微米级薄膜折叠技术，展销收入比达到国际一流水平。它可以安装在各种成熟的小型卫星平台上，而不占用卫星外壳。卫星寿命结束后，只需启动帆面解锁命令即可将其展开。薄膜帆将增加卫星的迎风面积，并利用轨道上稀薄的大气形成的空气动力阻力，使卫星缓慢减速并逐渐脱离轨道。

以一颗轨道高度为750公里、重量为15公斤的小卫星为例。如果不采取脱轨措施，它在寿命结束后仍能在轨道上运行近100年。利用2.25平方米的薄膜离轨帆装置，卫星离轨时间将缩短至原时间的十分之一以下。对于轨道高度和质量不同的卫星，设计团队正在开发标准系列的离轨帆，以满足各种离轨要求。

根据金牛座卫星的传输，膜式离轨帆装置在轨运行正常，遥测数据显示卫星状态良好，姿态稳定。地面人员将继续跟踪卫星轨道，并实际测量薄膜帆的离轨效应。你不必为匆忙道别而后悔。这位明星上台只是为了谢幕。这是它的使命。(记者傅亦菲)

编辑:张静文