联 合 国 A/AC.105/C.1/110 大 会 Distr.: General 2 November 2015 Chinese Original: English 和 平 利 用 外 层 空 间 委 员 会 科 学 和 技 术 小 组 委 员 会 第 五 十 三 届 会 议 2016 年 2 月 15 日 至 26 日, 维 也 纳 临 时 议 程 * 项 目 8 空 间 碎 片 各 国 对 空 间 碎 片 携 载 核 动 力 源 空 间 物 体 的 安 全 及 其 与 空 间 碎 片 碰 撞 问 题 的 研 究 一 导 言 秘 书 处 的 说 明 1. 大 会 在 其 第 70/82 号 决 议 中, 深 为 关 切 空 间 环 境 的 脆 弱 性 以 及 外 层 空 间 活 动 长 期 可 持 续 性 面 临 的 挑 战, 尤 其 是 空 间 碎 片 的 影 响, 这 个 问 题 关 系 到 所 有 国 家, 大 会 认 为, 各 国 必 须 更 加 重 视 空 间 物 体 特 别 是 有 核 动 力 源 的 空 间 物 体 与 空 间 碎 片 碰 撞 的 问 题, 以 及 空 间 碎 片 问 题 的 其 他 方 面 大 会 呼 吁 各 国 继 续 对 这 一 问 题 进 行 研 究, 以 开 发 更 好 的 空 间 碎 片 监 测 技 术, 汇 编 和 散 发 关 于 空 间 碎 片 的 数 据 大 会 还 认 为 应 当 在 可 能 的 范 围 内 向 和 平 利 用 外 层 空 间 委 员 会 科 学 和 技 术 小 组 委 员 会 提 交 有 关 信 息, 并 同 意 需 要 开 展 国 际 合 作, 以 便 扩 大 适 宜 和 负 担 得 起 的 战 略, 最 大 程 度 地 减 少 空 间 碎 片 对 未 来 空 间 任 务 的 影 响 2. 小 组 委 员 会 在 其 第 五 十 二 届 会 议 上, 同 意 应 继 续 邀 请 各 会 员 国 和 具 有 外 空 委 常 设 观 察 员 地 位 的 国 际 组 织 提 供 报 告, 介 绍 关 于 空 间 碎 片 携 载 核 动 力 源 空 间 物 体 的 安 全 此 类 空 间 物 体 与 空 间 碎 片 的 碰 撞 问 题 以 及 碎 片 减 缓 准 则 执 行 方 式 的 研 究 ( 见 A/AC.105/1088, 第 113 段 ) 在 此 基 础 上, 小 组 委 员 会 在 2015 年 7 月 27 日 的 一 份 普 通 照 会 中 发 出 邀 请, 要 求 在 2015 年 10 月 19 日 之 前 提 供 报 告, 以 便 能 够 向 小 组 委 员 会 第 五 十 三 届 会 议 提 供 资 料 * A/AC.105/C.1/L.336 V.15-07610 (C) GP 050116 050116 *1507610*
3. 本 文 件 由 秘 书 处 根 据 从 奥 地 利 芬 兰 德 国 和 日 本 这 四 个 会 员 国 以 及 世 界 气 象 组 织 ( 气 象 组 织 ) 收 到 的 资 料 编 写 日 本 提 供 的 资 料 包 括 与 空 间 碎 片 相 关 的 图 片 和 数 字, 将 作 为 小 组 委 员 会 第 五 十 三 届 会 议 的 会 议 室 文 件 提 供 二 从 会 员 国 收 到 的 答 复 奥 地 利 国 家 空 间 碎 片 研 究 [2015 年 10 月 19 日 ] 自 1982 年 以 来, 奥 地 利 科 学 院 空 间 研 究 所 在 格 拉 茨 Lustbühel 天 文 台 设 有 卫 星 激 光 测 距 台 站 该 台 站 每 周 七 天 日 夜 工 作, 对 60 多 个 配 备 后 向 反 光 仪 的 卫 星 进 行 测 距, 这 些 卫 星 包 括 测 地 卫 星 全 球 导 航 卫 星 系 统 ( 伽 利 略 系 统 全 球 定 位 系 统 全 球 轨 道 导 航 卫 星 系 统 北 斗 卫 星 导 航 系 统 等 ) 的 卫 星 地 球 观 测 卫 星 及 各 种 科 学 和 研 究 卫 星 等 格 拉 茨 卫 星 激 光 测 距 台 站 仍 被 认 为 是 世 界 上 最 精 确 的 台 站 之 一 2012 年, 格 拉 茨 激 光 台 站 开 始 测 试 空 间 碎 片 物 体 的 激 光 测 距 开 发 了 新 型 专 业 化 的 单 一 光 子 探 测 器, 并 且 相 应 调 整 了 用 于 空 间 碎 片 追 踪 的 激 光 测 距 软 件 首 次 对 空 间 碎 片 物 体 的 散 漫 反 射 光 子 进 行 了 测 量, 以 便 确 定 这 些 物 体 的 距 离 虽 然 测 量 准 确 幅 度 并 非 毫 米 级, 但 由 于 一 些 碎 片 物 体 的 大 小 在 一 至 数 米 之 间, 这 种 做 法 仍 然 大 大 改 进 了 轨 道 的 测 定 如 果 其 他 卫 星 激 光 测 距 台 站 能 够 检 测 到 散 漫 反 射 的 格 拉 茨 光 子, 则 有 可 能 进 一 步 改 进 轨 道 的 测 定 2012 年, 这 类 实 验 第 一 次 取 得 成 功 : 格 拉 茨 发 射 的 光 子 被 卫 星 的 星 体 散 漫 反 射, 瑞 士 齐 美 尔 瓦 尔 德 卫 星 激 光 测 距 台 站 检 测 到 这 些 光 子, 为 此 已 经 与 格 拉 茨 台 站 进 行 了 同 步 这 一 方 法 能 够 毫 无 困 难 地 推 广 至 其 他 几 个 单 纯 接 收 的 台 站 自 2013 年 以 来, 格 拉 茨 激 光 台 站 参 与 了 欧 洲 空 间 局 ( 欧 空 局 ) 的 空 间 态 势 认 知 方 案 今 后 几 年 将 增 加 在 欧 洲 和 国 际 层 面 上 的 合 作 自 2014 年 以 来, 该 台 站 还 参 与 建 立 了 欧 洲 空 间 态 势 认 知 方 案 业 务 网 空 间 法 2015 年, 联 邦 交 通 创 新 和 技 术 部 长 关 于 执 行 联 邦 空 间 活 动 授 权 法 和 建 立 国 家 空 间 登 记 处 的 法 规 生 效 为 防 止 产 生 空 间 碎 片, 依 据 该 法 第 5 条, 运 营 商 必 须 满 足 一 定 的 要 求 必 须 批 准 一 份 关 于 防 止 在 操 作 期 间 产 生 空 间 碎 片 并 防 止 在 轨 空 间 物 体 解 体 的 报 告, 报 告 中 应 考 虑 到 国 际 公 认 的 空 间 碎 片 准 则 ( 例 如 在 轨 最 高 期 限 为 25 年 ) 报 告 中 必 须 包 括 陈 述 在 外 层 空 间 活 动 中 为 避 免 与 其 他 空 2 V.15-07610
间 物 体 碰 撞 而 采 取 的 措 施 此 外, 需 要 提 供 适 当 的 文 件 以 证 明 空 间 物 体 不 含 有 可 能 导 致 空 间 污 染 或 不 利 环 境 变 化 的 危 险 或 有 害 物 质 芬 兰 以 下 机 构 开 展 空 间 碎 片 研 究 : (a) 芬 兰 国 土 勘 查 局 地 球 空 间 研 究 所 ; (b) 奥 卢 大 学, 使 用 欧 洲 非 相 干 散 射 科 学 协 会 的 雷 达 [2015 年 10 月 27 日 ] 芬 兰 正 准 备 发 射 芬 兰 第 一 颗 卫 星 Aalto-1 号, 这 是 一 颗 重 3 千 克 的 立 方 体 卫 星 该 卫 星 配 备 了 基 于 电 动 帆 概 念 ( 见 网 站 www.electric-sailing.fi) 的 制 动 装 置, 与 未 安 装 该 装 置 的 情 况 相 比, 可 以 让 该 卫 星 下 降 得 更 快 德 国 [2015 年 10 月 19 日 ] 在 德 国, 正 在 所 有 相 关 领 域 开 展 关 于 空 间 碎 片 相 关 问 题 的 研 究 活 动, 这 些 问 题 包 括 空 间 碎 片 环 境 建 模 空 间 碎 片 观 测 超 高 速 撞 击 对 航 天 器 的 影 响 研 究 保 护 空 间 系 统 不 受 微 流 星 和 空 间 碎 片 的 撞 击 等 德 国 专 家 积 极 参 与 包 括 机 构 间 空 间 碎 片 协 调 委 员 会 在 内 的 空 间 碎 片 研 究 领 域 相 关 国 际 论 坛, 并 积 极 参 加 空 间 碎 片 减 缓 领 域 的 国 际 标 准 化 活 动 对 于 德 国 航 空 航 天 中 心 ( 德 国 航 天 中 心 ) 主 办 的 空 间 项 目, 空 间 碎 片 减 缓 要 求 是 德 国 航 天 中 心 空 间 项 目 产 品 保 证 和 安 全 要 求 的 强 制 性 组 成 部 分 这 些 要 求 确 保 了 国 际 公 认 减 缓 措 施 的 执 行, 包 括 空 间 碎 片 协 委 会 空 间 碎 片 减 缓 准 则 及 和 平 利 用 外 层 空 间 委 员 会 空 间 碎 片 减 缓 准 则 中 确 认 的 那 些 措 施 总 的 目 标 是 限 制 产 生 新 的 空 间 碎 片, 从 而 限 制 对 现 有 和 今 后 的 空 间 飞 行 任 务 以 及 对 人 类 生 命 造 成 的 风 险 为 实 现 这 些 目 标 而 将 要 采 取 的 措 施 包 括 : 开 展 正 式 的 空 间 碎 片 减 缓 评 估 ; 执 行 具 体 的 规 划 措 施 以 防 止 释 放 与 飞 行 任 务 有 关 的 物 体 和 破 片 并 防 止 出 现 故 障 和 在 轨 碰 撞 ; 采 取 与 钝 化 报 废 处 置 和 再 入 大 气 层 安 全 有 关 的 措 施 为 建 立 国 家 太 空 监 测 能 力, 国 家 必 须 有 能 力 产 生 和 利 用 传 感 器 数 据, 例 如 用 来 建 立 空 间 物 体 目 录 或 进 行 轨 道 测 定 这 种 空 间 物 体 目 录 是 空 间 态 势 认 知 业 务 的 基 础 发 展 这 种 端 对 端 能 力 需 要 有 协 调 的 工 作 方 案, 覆 盖 多 个 不 同 方 面 德 国 航 天 中 心 空 间 管 理 处 已 制 定 了 一 项 此 类 方 案, 该 方 案 的 第 一 步 就 是 于 2015 年 对 德 国 实 验 性 空 间 监 视 和 跟 踪 雷 达 (GESTRA) 进 行 调 试 GESTRA 正 由 弗 V.15-07610 3
劳 恩 霍 夫 高 频 物 理 学 和 雷 达 技 术 研 究 所 进 行 研 发, 它 是 一 个 旨 在 确 定 近 地 轨 道 上 的 轨 道 信 息 的 实 验 性 系 统 ; 预 计 该 系 统 将 于 2017 年 底 开 始 测 试 布 伦 瑞 克 工 业 大 学 的 空 间 系 统 研 究 所 正 在 研 发 模 拟 传 感 器 测 量 数 据 的 软 件 根 据 这 些 模 拟 数 据, 可 以 执 行 物 体 相 关 性 轨 道 测 定 和 物 体 数 据 库 实 施 等 关 键 功 能 目 前 正 在 研 究 轨 道 测 定 和 预 报 的 补 充 方 法, 以 确 保 在 模 拟 空 间 监 测 系 统 处 理 链 中 可 以 使 用 快 速 和 准 确 的 方 法 正 努 力 开 发 由 德 国 航 天 中 心 德 国 空 间 活 动 中 心 与 瑞 士 伯 尔 尼 大 学 天 文 研 究 所 密 切 合 作 设 立 的 光 学 台 站 联 络 网 该 联 络 网 计 划 连 续 监 测 对 地 静 止 轨 道 区 和 相 关 轨 道, 以 便 为 避 免 碰 撞 和 开 展 科 学 研 究 提 供 支 持 该 联 络 网 的 望 远 镜 由 德 国 航 天 中 心 德 国 空 间 活 动 中 心 的 远 程 机 器 人 操 作 可 以 基 于 捕 获 的 数 据 跟 踪 和 预 测 约 50 厘 米 以 上 的 对 地 静 止 轨 道 物 体 的 轨 道 已 经 选 定 南 非 萨 瑟 兰 天 文 台 作 为 拟 在 2016 年 设 立 的 第 一 台 望 远 镜 的 设 立 地 点 成 功 开 展 了 若 干 测 试, 取 得 的 成 果 是 可 以 检 测 18 星 等 以 上 的 物 体 的 大 小 在 德 国 航 天 中 心 下 属 的 仿 真 与 软 件 技 术 研 究 所 和 空 间 活 动 与 航 天 员 培 训 部 联 合 开 展 的 一 个 项 目 中, 正 在 开 发 关 于 地 球 轨 道 上 物 体 的 轨 道 数 据 库 主 要 研 究 课 题 是 通 过 不 同 的 传 感 器 观 测 来 确 定 物 体 轨 道 测 定 和 轨 道 预 报, 包 括 状 态 向 量 和 状 态 不 确 定 性 光 学 望 远 镜 网 络 将 提 供 拟 通 过 该 数 据 库 进 行 处 理 的 第 一 批 观 测 数 据 在 布 伦 瑞 克 工 业 大 学, 正 在 对 空 间 碎 片 环 境 的 长 期 演 变 开 展 分 析 活 动 已 经 完 成 一 个 侧 重 于 向 图 形 处 理 单 元 移 植 传 输 方 法 从 而 大 幅 降 低 计 算 时 间 的 项 目 此 外, 还 对 环 境 演 变 进 行 了 更 为 详 细 的 模 拟, 以 调 查 减 缓 措 施 和 主 动 清 除 碎 片 的 影 响, 并 特 别 侧 重 于 相 关 的 费 用 另 外 还 研 究 了 中 地 轨 道 和 对 地 静 止 轨 道 环 境 场 景 根 据 这 些 成 果 开 展 了 一 项 新 的 活 动, 以 利 用 缩 短 运 行 时 间 的 长 期 模 拟 计 算, 调 查 这 些 模 拟 计 算 中 的 不 确 定 性 ( 有 一 部 分 是 在 机 构 间 空 间 碎 片 协 调 委 员 会 的 框 架 下 进 行 的 ), 分 析 当 前 空 间 飞 行 趋 势 ( 例 如 立 方 体 卫 星 增 多 ) 的 影 响 以 及 开 展 更 为 详 细 的 成 本 分 析 航 天 器 外 壳 上 使 用 的 材 料 暴 露 于 恶 劣 的 空 间 环 境 会 导 致 其 降 解 主 要 的 威 胁 包 括 带 电 粒 子 辐 射 紫 外 线 辐 射 近 地 轨 道 原 子 氧 极 端 温 度 热 循 环 以 及 微 流 星 体 和 碎 片 的 撞 击 各 个 威 胁 的 相 对 影 响 取 决 于 将 要 开 展 的 飞 行 任 务 的 类 型 飞 行 任 务 的 持 续 时 间 太 阳 周 期 太 阳 事 件 以 及 航 天 器 将 被 放 置 的 轨 道 末 级 火 箭 上 的 涂 料 以 及 为 维 持 运 行 温 度 在 几 乎 所 有 航 天 器 上 使 用 的 多 层 绝 缘 箔 都 是 降 解 颗 粒 的 来 源 在 经 验 模 型 参 数 的 基 础 上 模 拟 了 降 解 过 程 及 小 于 1 毫 米 的 颗 粒 物 的 释 放 和 产 生 主 动 清 除 空 间 碎 片 是 空 间 系 统 研 究 所 的 另 一 个 研 究 领 域 正 在 审 议 运 用 了 各 种 技 术 的 不 同 办 法, 例 如 机 械 臂 和 拖 网, 并 研 究 了 这 些 办 法 带 来 的 好 处 和 挑 战 在 此 基 础 上, 空 客 防 务 与 航 天 不 莱 梅 有 限 公 司 和 空 间 系 统 研 究 所 联 合 启 动 了 一 个 研 究 拖 挂 式 清 除 大 型 碎 片 物 体 的 联 合 项 目 ; 该 项 目 的 目 标 包 括 开 发 控 制 算 法 和 制 定 关 于 空 间 拖 网 系 统 ( 由 追 踪 器 拖 网 和 不 合 作 目 标 组 成 ) 的 稳 定 性 和 安 全 脱 轨 的 法 律 空 间 系 统 研 究 所 确 定 了 轨 道 摄 动 对 使 用 其 创 建 的 系 留 轨 道 摄 动 影 响 测 定 仪 (TOPID) 软 件 工 具 的 系 留 空 间 系 统 的 影 响 4 V.15-07610
若 干 德 国 公 司 和 研 究 组 织 目 前 参 与 了 欧 空 局 与 空 间 碎 片 再 入 大 气 层 有 关 的 专 题 研 究 可 消 亡 材 料 定 性 项 目 的 目 标 是 增 加 关 于 再 入 大 气 层 期 间 的 材 料 行 为 和 消 亡 过 程 的 知 识, 以 减 少 目 前 使 用 的 再 入 大 气 层 风 险 评 估 模 拟 工 具 的 不 确 定 性 为 此 目 的 使 用 了 德 国 航 天 中 心 在 科 隆 的 高 焓 流 风 洞 设 计 对 碎 片 的 影 响 快 速 评 估 活 动 旨 在 开 发 有 能 力 用 于 并 行 工 程 设 施 并 具 有 自 动 设 计 优 化 功 能 的 新 一 代 再 入 大 气 层 分 析 工 具 消 亡 设 计 研 究 的 重 点 是 找 到 关 于 航 天 器 部 件 的 创 新 性 工 程 解 决 方 案, 以 便 在 再 入 大 气 层 期 间 实 现 尽 可 能 多 的 消 亡, 从 而 减 少 对 地 面 的 风 险 新 的 在 轨 翻 滚 分 析 工 具 将 提 供 长 期 的 六 自 由 度 预 测 模 型, 用 可 靠 的 目 标 对 象 翻 滚 率 预 测, 为 碎 片 清 除 任 务 提 供 支 持 日 本 1. 概 览 [2015 年 10 月 23 日 ] 按 照 秘 书 处 外 层 空 间 事 务 厅 提 出 的 要 求, 日 本 提 交 以 下 关 于 其 空 间 碎 片 相 关 活 动 的 信 息, 这 些 活 动 是 日 本 宇 宙 航 空 研 究 开 发 机 构 ( 宇 宙 航 空 机 构 ) 实 施 的 宇 宙 航 空 机 构 的 空 间 碎 片 战 略 计 划 概 览 列 于 秘 书 处 关 于 各 国 对 空 间 碎 片 携 载 核 动 力 源 空 间 物 体 的 安 全 及 其 与 空 间 碎 片 碰 撞 问 题 的 研 究 的 说 明 (A/AC.105/C.1/107) 下 节 介 绍 宇 宙 航 空 机 构 2015 年 开 展 以 下 空 间 碎 片 相 关 活 动 取 得 的 主 要 进 展 : (a) 关 于 会 合 评 估 和 空 间 态 势 认 知 核 心 技 术 的 研 究 ; (b) 关 于 观 测 近 地 轨 道 和 地 球 同 步 轨 道 物 体 及 测 定 此 类 物 体 轨 道 的 技 术 的 研 究 ; (c) 现 场 微 型 碎 片 测 量 系 统 ; (d) 微 型 碎 片 撞 击 防 护 ; (e) 研 发 易 于 在 再 入 大 气 层 过 程 中 解 体 的 推 进 剂 贮 箱 ; (f) 主 动 清 除 碎 片 V.15-07610 5
2. 现 状 2.1. 关 于 会 合 评 估 和 空 间 态 势 认 知 核 心 技 术 的 研 究 宇 宙 航 空 机 构 定 期 收 到 联 合 空 间 业 务 中 心 的 会 合 通 知 例 如,2015 年 9 月 收 到 64 次 通 知, 超 过 了 特 定 的 会 合 阈 值 2009 年 至 2015 年 (9 月 ) 期 间, 宇 宙 航 空 机 构 为 近 地 轨 道 航 天 器 执 行 了 15 次 防 撞 机 动 操 作 另 外, 宇 宙 航 空 机 构 利 用 日 本 空 间 论 坛 的 上 斋 原 和 美 星 太 空 防 卫 中 心 雷 达 和 望 远 镜 观 测 数 据 确 定 空 间 物 体 的 轨 道, 利 用 宇 宙 航 空 机 构 卫 星 最 新 轨 道 星 历 预 测 近 距 离 接 近, 并 使 用 机 构 内 测 算 法 计 算 碰 撞 概 率 同 样, 宇 宙 航 空 机 构 根 据 自 身 经 验 评 价 会 合 评 估 和 防 撞 机 动 操 作 的 标 准 在 评 价 中 对 会 合 条 件 趋 势 和 扰 动 ( 例 如 空 气 阻 力 不 稳 定 ) 造 成 的 预 测 误 差 进 行 分 析 通 过 简 化 的 碎 片 生 成 模 型, 宇 宙 航 空 机 构 使 用 美 星 太 空 防 卫 中 心 与 九 州 大 学 合 作 开 展 研 究 而 获 得 的 光 学 观 测 数 据, 成 功 识 别 地 球 同 步 轨 道 上 碎 裂 碎 片 的 来 源 2.2. 关 于 观 测 近 地 轨 道 和 地 球 同 步 轨 道 物 体 及 测 定 此 类 物 体 轨 道 的 技 术 研 究 近 地 轨 道 物 体 一 般 通 过 雷 达 观 测, 但 宇 宙 航 空 机 构 一 直 尝 试 代 之 以 光 学 系 统, 以 减 少 建 造 和 运 营 成 本 为 了 覆 盖 广 阔 的 空 域 使 用 了 光 学 传 感 器 阵 列 用 一 架 18 厘 米 孔 径 望 远 镜 和 一 架 电 荷 耦 合 器 件 (CCD) 摄 像 机 进 行 观 测 调 查 表 明, 可 观 测 到 1,000 公 里 高 度 上 直 径 30 厘 米 以 上 的 物 体, 这 些 物 体 中 有 15% 未 列 入 目 录 至 于 地 球 同 步 轨 道 观 测, 一 组 现 场 可 编 程 逻 辑 门 阵 列 可 在 40 秒 内 分 析 32 帧 分 辨 率 高 达 4,096 x 4,096( 通 常 称 为 4Kx4K) 像 素 图 像, 其 结 果 证 实, 通 过 分 析 在 美 星 太 空 防 卫 中 心 用 1 米 孔 径 望 远 镜 摄 取 的 CCD 图 像, 可 测 到 直 径 14 厘 米 的 物 体 观 测 地 球 同 步 轨 道 物 体 目 前 的 尺 寸 极 限 据 报 告 为 1 米, 与 之 相 比, 可 以 说 这 个 结 果 表 明 这 种 技 术 可 有 效 观 测 地 球 同 步 轨 道 区 域 物 体 解 体 产 生 的 小 块 碎 片 2.3. 现 场 微 细 碎 片 测 量 系 统 由 于 微 细 碎 片 ( 直 径 小 于 1 毫 米 ) 无 法 从 地 面 观 测 到, 宇 宙 航 空 机 构 目 前 正 在 研 发 一 种 星 载 探 测 仪 用 于 现 场 测 量 这 种 探 测 仪 上 的 传 感 器 被 称 为 空 间 碎 片 监 测 器, 是 最 先 应 用 以 导 ( 阻 ) 线 为 基 础 的 传 感 原 理 的 传 感 器 如 果 在 大 量 航 天 器 上 安 装 这 种 传 感 器, 获 取 的 数 据 可 帮 助 改 进 碎 片 环 境 预 测 模 型 2015 年 8 月 19 日 用 H-II 东 方 白 鹳 号 转 移 飞 行 器 -5(HTV-5) 发 射 了 第 一 个 此 类 空 间 碎 片 监 测 器, 以 便 使 用 探 测 导 ( 阻 ) 线 在 国 际 空 间 站 开 展 首 次 微 细 碎 片 测 量 实 验 宇 宙 航 空 机 构 目 前 正 在 对 获 取 的 数 据 开 展 分 析 关 于 外 层 空 间 的 细 小 碎 片 和 微 流 星, 目 前 知 之 甚 少, 尽 管 掌 握 此 类 信 息 对 碰 撞 风 险 评 估 对 航 天 器 生 存 力 分 析 和 为 航 天 器 设 计 成 本 效 益 高 的 保 护 是 不 可 6 V.15-07610
或 缺 的 非 常 欢 迎 世 界 各 国 的 空 间 机 构 发 射 装 有 此 类 探 测 器 的 航 天 器, 并 共 享 收 集 到 的 信 息, 从 而 为 完 善 现 有 的 碎 片 和 流 星 模 型 做 出 贡 献 2.4. 微 细 碎 片 撞 击 防 护 近 地 轨 道 上 的 微 细 碎 片 ( 直 径 小 于 1 毫 米 ) 数 量 增 加 微 型 碎 片 的 撞 击 速 度 平 均 达 到 10 公 里 / 秒, 其 撞 击 会 对 卫 星 造 成 严 重 破 坏 宇 宙 航 空 机 构 为 了 评 估 碎 片 撞 击 对 卫 星 的 影 响, 正 在 对 结 构 板 和 防 护 罩 材 料 进 行 超 高 速 撞 击 测 试 和 数 码 模 拟 试 验 另 外 还 借 助 数 码 模 拟 对 结 构 板 受 到 的 内 部 损 伤 进 行 检 查 这 项 研 究 的 结 果 体 现 在 空 间 碎 片 防 护 设 计 手 册 ( 宇 宙 航 空 机 构 手 册 JERG-2-144-HB) 中 该 手 册 的 第 一 版 于 2009 年 出 版, 并 于 2014 年 修 订 宇 宙 航 空 机 构 研 发 了 名 为 图 兰 朵 的 碎 片 撞 击 风 险 评 估 工 具 图 兰 朵 利 用 航 天 器 的 三 维 模 型 分 析 碎 片 撞 击 风 险 为 了 应 用 欧 空 局 最 新 的 碎 片 环 境 模 型 MASTER-2009, 对 图 兰 朵 进 行 了 更 新 2.5. 研 发 易 于 在 再 入 大 气 层 过 程 中 解 体 的 推 进 剂 贮 箱 推 进 剂 贮 箱 通 常 用 钛 合 金 制 造 钛 合 金 重 量 轻, 与 使 用 的 推 进 剂 有 良 好 的 化 学 兼 容 性, 因 此 是 最 适 合 的 材 料 但 是, 由 于 钛 合 金 的 熔 点 极 高, 在 再 入 大 气 层 时 一 般 不 会 解 体, 所 以 会 对 地 面 造 成 伤 亡 风 险 宇 宙 航 空 机 构 开 展 了 研 究, 以 研 制 一 种 铝 衬 贮 箱, 其 外 部 裹 有 碳 复 合 材 料, 这 样 就 能 降 低 贮 箱 的 熔 点 作 为 一 项 可 行 性 研 究, 宇 宙 航 空 机 构 进 行 了 基 本 测 试, 包 括 一 次 确 定 铝 衬 材 料 与 肼 推 进 剂 之 间 兼 容 性 的 测 试 和 一 次 电 弧 加 热 测 试 宇 宙 航 空 机 构 生 产 了 一 种 称 为 Trial 1 的 小 比 例 模 型 原 型 对 推 进 剂 管 理 设 备 进 行 了 振 动 试 验, 以 确 认 其 对 发 射 环 境 的 耐 受 性 下 一 步 是 试 产 全 比 例 燃 料 箱 和 进 行 合 格 测 试 一 旦 通 过 合 格 测 试, 燃 料 箱 的 成 本 将 降 低, 交 货 所 需 的 制 造 时 间 将 少 于 从 前 的 钛 合 金 燃 料 箱 2.6. 主 动 清 除 碎 片 宇 宙 航 空 机 构 正 在 研 究 具 有 成 本 效 益 的 主 动 清 除 碎 片 系 统, 该 系 统 可 在 拥 挤 的 轨 道 上 会 合 并 捕 捉 不 合 作 的 碎 片 物 体 以 使 其 脱 离 轨 道 研 究 了 实 现 主 动 清 除 碎 片 的 关 键 技 术, 例 如 使 用 图 像 传 感 器 会 合 不 合 作 的 碎 片 以 及 使 用 伸 缩 吊 杆 叉 杆 和 其 他 方 法 捕 获 碎 片 电 动 拖 网 系 统 前 景 光 明, 因 为 该 系 统 不 仅 能 使 没 有 任 何 推 进 剂 的 碎 片 脱 轨, 还 能 轻 易 地 缠 绕 住 碎 片 物 体 计 划 对 H-II 东 方 白 鹳 号 转 移 飞 行 器 -5(HTV-6) 进 行 一 次 电 动 拖 网 飞 行 演 示,2015 年 正 在 制 造 和 测 试 电 动 拖 网 组 件 V.15-07610 7
三 从 国 际 组 织 收 到 的 答 复 世 界 气 象 组 织 [2015 年 8 月 10 日 ] 世 界 气 象 组 织 的 多 项 关 键 活 动 都 依 靠 使 用 空 间 资 产, 主 要 用 于 观 测 大 气 和 其 他 环 境 变 量, 以 辅 助 天 气 预 报 气 候 监 测 减 少 灾 害 风 险 和 其 他 应 用, 以 及 用 于 电 信 和 卫 星 导 航 因 此, 空 间 系 统 的 使 用 安 全 和 可 持 续 性 是 一 个 重 要 的 问 题 在 这 方 面, 世 界 气 象 组 织 重 视 外 空 事 务 厅 为 促 进 减 缓 空 间 碎 片 相 关 风 险 方 面 的 协 作 和 进 展 而 付 出 的 努 力 世 界 气 象 组 织 将 提 请 基 本 系 统 委 员 会 卫 星 系 统 专 家 组 注 意 这 个 问 题 8 V.15-07610