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空间碎片与空间环境

李春来  欧阳自远  都亨  
【摘要】:空间碎片起源于人类的航天活动 ,目前空间碎片的空间密度已经对航天器的安全造成威胁 ,且其数量仍在高速增长 ,已成为一个引人瞩目的环境问题 ,航天器受空间碎片撞击的事件时有发生。大空间碎片的撞击会使航天器姿态和轨道发生改变 ,更严重的是会导致航天器破损甚至完全解体 ;小空间碎片的撞击会使航天器表面性能改变 ,部分器件损伤或失效 ,使航天器丧失功能。目前地基设备只能对厘米级及更大的碎片进行观测、跟踪和编目 ,航天器可以根据空间碎片的轨道参数进行规避和机动飞行 ,以避免撞毁 ;小空间碎片 (1cm)数量众多 ,但无法进行轨道测量 ,只能通过天基直接探测和样品回收获得数据 ,数值建模和超高速撞击模拟实验是进行小空间碎片风险评估和撞击效应研究的有效方法。对小空间碎片只能采取被动防护的方法 ,在航天器总体设计、防护结构和材料方面着手 ,降低空间碎片的威胁。改善空间环境 ,减少空间碎片的最根本方法是对航天器采取钝化措施 ,减少空间碎片的产生 ,理论上还可以采取措施 ,清扫、清除或回收空间碎片。

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