欧洲空间碎片减缓政策研究
《空间碎片移除的国际法问题研究》
《空间碎片移除的国际法问题研究》一、引言随着人类对太空探索的深入,空间碎片问题日益凸显。
空间碎片主要指在地球外层空间中因火箭发射、卫星失效、太空垃圾等因素产生的无功能或废弃的物体。
这些碎片不仅对在轨卫星和其他航天器构成威胁,还可能对地球的生态环境和人类安全产生严重影响。
因此,空间碎片移除成为国际社会共同关注的问题。
本文将围绕空间碎片移除的国际法问题展开研究,旨在为解决空间碎片问题提供国际法方面的支持与参考。
二、空间碎片问题的严重性空间碎片问题严重威胁着在轨卫星和其他航天器的安全。
当碎片与航天器发生碰撞时,可能导致航天器损坏或失效,进而影响人类在太空的各项活动。
此外,大量空间碎片还可能对地球的生态环境和人类安全造成潜在威胁。
因此,解决空间碎片问题已成为国际社会的共同需求。
三、国际法框架下的空间碎片移除问题目前,国际社会在空间碎片移除方面已形成一定的国际法框架。
主要包括联合国制定的《外层空间条约》、《关于登记射入外层空间物体的公约》以及《关于防止外层空间碎物产生损害的责任原则》。
这些公约规定了各国在太空活动中的责任与义务,以及保护太空环境的法律基础。
然而,现有的国际法框架在空间碎片移除方面仍存在一些问题和挑战。
首先,缺乏具体的责任承担机制和处罚措施,导致一些国家对空间碎片问题不够重视。
其次,国际合作机制尚不完善,各国在解决空间碎片问题上的合作程度有待提高。
最后,国际法在空间碎片移除方面的规定尚不够明确和具体,需要进一步完善和补充。
四、完善国际法框架的建议为解决上述问题,本文提出以下建议:1. 强化国际责任承担机制:各国应明确在太空活动中的责任与义务,建立具体的责任承担机制和处罚措施,对不遵守规定的国家进行惩罚。
2. 加强国际合作:各国应加强在解决空间碎片问题上的国际合作,共同制定移除计划和技术标准,推动相关技术的发展和应用。
3. 完善国际法规定:国际社会应进一步完善和补充国际法在空间碎片移除方面的规定,明确各国的权利和义务,为解决空间碎片问题提供法律支持。
《空间碎片移除的国际法问题研究》
《空间碎片移除的国际法问题研究》一、引言随着人类空间探索活动的深入和频繁,太空垃圾和空间碎片问题日益凸显。
这些碎片不仅对在轨卫星和其他航天器构成威胁,还可能对地球的生态环境和人类的安全产生深远影响。
因此,空间碎片移除成为了国际法研究的重要课题。
本文将针对空间碎片移除的国际法问题进行深入研究,旨在探讨现有国际法的不足之处及改进建议。
二、空间碎片概述空间碎片主要由失效的卫星、运载火箭残骸、太空垃圾等组成。
这些碎片在地球轨道上以极高的速度运动,一旦与其他航天器发生碰撞,将产生严重的后果。
空间碎片问题不仅威胁着在轨航天器的安全,还可能对地球的生态环境造成污染,甚至对人类的安全构成潜在威胁。
三、国际法现状及问题目前,国际社会在空间碎片移除方面已制定了一系列国际法律文件,如《外层空间条约》、《关于登记射入外层空间物体的公约》等。
这些法律文件为规范太空活动、减少太空垃圾的产生提供了一定的法律依据。
然而,随着太空活动的日益频繁,空间碎片问题日益严重,现有国际法在解决空间碎片移除方面仍存在诸多问题。
首先,国际法对空间碎片移除的责任主体、移除标准、移除程序等方面缺乏明确规定。
这导致各国在执行空间碎片移除任务时存在诸多困难和争议。
其次,国际法对违反空间碎片管理规定的处罚措施不够明确和严格。
这使得一些国家在太空活动中忽视对太空垃圾的管理和控制,进一步加剧了空间碎片问题。
四、改进建议针对上述问题,本文提出以下改进建议:1. 明确责任主体和移除标准:国际社会应通过制定新的国际法律文件或修订现有法律文件,明确空间碎片移除的责任主体、移除标准、移除程序等方面的规定。
同时,各国应加强国际合作,共同推动空间碎片移除工作的开展。
2. 强化处罚措施:国际法应明确违反空间碎片管理规定的处罚措施,并确保这些措施得到有效执行。
对于严重违反规定的国家或组织,应采取相应的制裁措施,以维护太空环境的清洁和安全。
3. 推动技术研究和应用:各国应加大对空间碎片移除技术的研究和投入,推动相关技术的发展和应用。
空间碎片的国际法治理
空间碎片的国际法治理空间碎片的国际法治理一、空间碎片造成的外空环境污染空间碎片是指外空中除有功能性的空间物体之外所有的人造材料,具有人造性和非功能性,是目前外空中最具威胁的环境问题。
自1957 年发射第一颗人造卫星以来,空间碎片呈快速增长的趋势,目前毫米级空间碎片数以亿计,总质量达几千吨。
滞留在外空中高速运行的空间碎片极有可能撞击正常运行的航天器,而失效的航天器及其各个部件本来就是空间碎片最主要的来源,这样便形成了恶性循环。
就算不再向太空中发射任何物体,碎片的数量也会继续增加,因为已滞留在轨道上的物体在未来200年内会继续碰撞,从而不断产生新的碎片。
这些可能会造成轨道的某一区域因碎片过于密集而不可用,甚至可能在近地轨道形成一条空间碎屑层而让人类无法进入太空。
二、目前的国际法规则无法治理空间碎片现行的国际空间法是在美苏冷战背景下形成的,与保护空间环境、控制空间碎片相关的规定较少,且存在缺陷,无法有效治理空间碎片。
1967年的《关于各国探索和利用包括月球和其它天体在内的外层空间活动的原则条约》被称为“外空宪章”,条约第7条规定缔约国对其发射的物体及组成部分造成的其他国家的损害应负国际责任。
但没有规定责任标准以及索赔方法,也没有明确指出“组成部分”是只包括空间物体的主要组成部分,还是也包本文由收集整理括空间物体的任何细小碎片(如掉落的漆片)。
第8条规定缔约国对其发射的物体及其组成部分保持永久的管辖和控制权。
即除非经发射国许可,任何主体清除发射国所属的碎片都是非法的,即使其拥有足以清除碎片的技术和能力。
而目前,外空中存在着大量无法辩明其所属主体的微小碎片,这样的规定明显阻碍了空间碎片的清除。
第9条规定各缔约国应避免使外空遭受有害污染,以及地球以外的物质,使地球环境发生不利的变化。
但并没有指明什么是“有害污染”,许多学者认为这里的“有害污染”仅指对地球的有害污染,只是禁止带回有害的地球外物质,不包含空间碎片。
空间碎片清除的法律与政策挑战
前仍在争论之中 ,但根据 N A S A、E S A对 空间碎
片 的研 究 以及 所 建 立 的模 型 ,表 明 空 间 碎 片 数 量 的增 长 很 大 程 度 上 是 由碎 片 与 碎 片 的 碰 撞 所 导致 的 J 。I A D C提 出 、并 由联 合 国签 署 的 《 空 间碎 片减 缓 指 南 》 在 一 定 程 度 可 能 会 减 缓 空 间 碎 片 的 这 种 增 长 。但 最 终 , 主 动 的 空 间 碎 片 清
轨道高度 的函数 ,如 图 3所示 ,理论上讲 ,轨道
亚
高度越 高 ,轨 道衰 减所 需 的时 间就越 长 。 大多 数 主动清 除 L E O碎片 的 技术 方 案都 利 用 了这 一 自然衰 减 过 程 的优 势 ,通 过 加速 自然 衰 减 来 实施 其 功能 ,它 们 或 是 在碎 片 物体 上 增 加 大 气 拖 曳力 ,或是 将 碎 片 物 体 移 到 较 低 高 度 的 轨 道 。
问题 。当前 的碎片减缓措施并不充分 ,未来 即使不进行额外 的发射 ,碎 片与碎片 、碎 片与卫星 的碰撞仍将 继续产 生新的碎 片 ,因而需要考虑实施 主动 的碎 片清除 ( A D R)举措 。然而 ,所有 的 A D R技术 都要 面临法 律与政 策的挑 战 ,这方 面需要 规范 和解释 明确 ,以使碎 片清除操作切实可行 。本文概述 了清除 L E O轨道碎片和 G E O轨道碎 片 的大部 分有前景 的 A D R技 术 ,包括 电动 系绳 、地或天基激光 。主要 讨论 了 A D R操作可能涉及 的一 系列法律及 政策问题 ,认为这些问题的研究必须与 A D R技术及方案 的研发并行进行 ,空间碎 片的清除需要在 国际协调与合作 的氛围中进 行。 关键词 :空 间碎 片清除 ;法 律 ;政策 ;挑战
空间碎片问题及相关规制
空间碎片问题及相关规制作者:詹陈朋来源:《法制与社会》2016年第04期摘要空间碎片是人类在太阳系空间,尤其是地球外层空间的太空探索活动产生、遗弃的碎片和颗粒物质。
它对运营中的航天器、有效载荷和航天员的生命安全造成了巨大的威胁。
空间碎片问题得到广泛的关注与探讨,相关的法律实践也十分丰富,主要包括国际条约与国际习惯。
关键词空间碎片叶栅效应外空委《空间碎片减缓指南》作者简介:詹陈朋,武汉大学法学院硕士研究生,研究方向:国际法。
中图分类号:D99 文献标识码:A 文章编号:1009-0592(2016)02-277-02一、空间碎片引述(一)空间碎片(space debris)的定义空间碎片的定义从文字上看来貌似很简单,但其在外层空间法中至今还没有一个确切的定义。
在宽泛的意义上,空间碎片是指环绕在地球外空间自然形成的宇宙尘和人为活动的碎片。
显然强大的宇宙力量难以受到人类的控制,在狭义上或学界通行的理解,空间碎片是指人类在太阳系空间,尤其是地球外层空间的太空探索活动产生、遗弃的碎片和颗粒物质,也称太空垃圾,主要由报废的空间装置、失效的载荷、绝热防护材料、分离装置以及因碰撞、风化产生的碎屑物质组成。
(二)空间碎片现状总计,有大约9000块尺寸大于一米的空间碎片在对地静止轨道,而在低地球轨道也有同样数量的大于10厘米的碎片。
美国国家航空和宇宙航行局(NASA)承认,有大约11000块直径大于10厘米和几十万直径小于10厘米的碎片占据了地球轨道。
2010年,SSN追踪在地球轨道中的21000个人造物体,它们都是10厘米以上的。
在这些人造物体中,只有少于1000数量的正在使用的人造卫星,如果不采取任何措施减缓碎片的产生或对之进行清除,在50年之内估计这种碎片的数量会达到50000。
1-10厘米的空间碎片在2003年被估测为11000块,大于1厘米的碎片总量估计有300000块。
而更小一点的,尺寸在1毫米与1厘米之间的碎片估计有35000000块。
欧洲空间碎片减缓行为准则
2004年6月28日1.0版欧洲空间碎片减缓行为准则1前言在空间时代发展到30年之际,在毫米大小的流星体背景环境中一个新的人造微粒环境日益显现其主导地位。
该人造轨道碎片总数快速增长,它是在过去30年中大量发射和运行空间系统的直接后果。
人造轨道碎片对人造卫星造成了日益严重的碰撞危险;鉴于人类在遥感、通信和导航方面日益依赖于空间系统,了解这种威胁的性质,采取措施确保近地空间的可持续发展非常重要。
“欧洲空间碎片减缓行为准则”由欧洲负责任的空间机构联合制订,以鉴别可用于将空间运行对未来空间系统遭遇的轨道环境的影响减至最小的操作规程。
本文件中的减缓措施是必须实施和完成的,而不是指如何组织和履行必要的工作。
这使得可应用现有有效的组织结构和方法,并在必要时发展这些组织结构和方法。
机构级负责空间碎片的人至少应每年一次进行协调来保证本行为准则的遵守和应用。
本行为准则还带有一份“实施支持文件”:●空间碎片减缓行为准则行为准则的原则符合IADC碎片减缓指南,该指南提供更多的细节和基本原理。
本文件可供在计划和项目的早期帮助制定空间碎片减缓措施,并有助于深入了解未来必要的操作规程。
在由各自总监签字后,ASI,BNSC,CNES,DLR和ESA已采用本行为准则,用于帮助管理空间碎片风险。
●“实施支持文件”旨在向管理、设计运行和任务控制的相关人员提供合适的信息来源和工具,帮助实施本行为准则。
“实施支持文件”不需递交获批,随时可予以改进。
其发行应经合作机构同意。
以下人员对该版本“行为准则”的制订作出贡献:MM. Anselmo,Portelli(AS),Crowther,Tremayne-Smith(BNSC),Alby,Baccini,Bonnal(CNES),Alwes (DLR),Flury,Jehn,Klinkrad(ESA)。
2目录前言…………………………………………………………………………………()1 引言………………………………………………………………………………()2 适用范围和适用性………………………………………………………………()2.1 适用范围………………………………………………………………………()2.2 适用性…………………………………………………………………………()3 管理措施…………………………………………………………………………()3.1 适用性…………………………………………………………………………()3.2 空间碎片经理…………………………………………………………………()3.3 空间碎片减缓计划……………………………………………………………()3.4 项目评审………………………………………………………………………()4 设计措施…………………………………………………………………………()4.1 预防措施………………………………………………………………………()4.1.1 任务相关物体………………………………………………………………()4.1.2 碎裂…………………………………………………………………………()4.1.3 固体推进剂和火工品………………………………………………………()4.1.4 材料和技术…………………………………………………………………()4.1.5 故障…………………………………………………………………………()4.2 任务结束措施…………………………………………………………………()4.2.1 钝化…………………………………………………………………………()4.2.2 离轨…………………………………………………………………………()4.2.3 变轨…………………………………………………………………………()4.3 防撞措施………………………………………………………………………()4.4 再入安全措施…………………………………………………………………()4.4.1 安全政策……………………………………………………………………()4.4.2 再入大气层…………………………………………………………………()5 运行措施…………………………………………………………………………()5.1 预防措施………………………………………………………………………()35.2 寿命结束措施…………………………………………………………………()5.2.1 钝化…………………………………………………………………………()5.2.2 被保护区……………………………………………………………………()5.2.3 处置…………………………………………………………………………()5.3 防撞措施………………………………………………………………………()5.4 再入安全措施…………………………………………………………………()5.4.1 安全政策……………………………………………………………………()5.4.2 再入大气层…………………………………………………………………()附录1 检验和证明是否符合“行为准则”要素的指南…………………………()附录2 术语和定义…………………………………………………………………()附录3 缩写…………………………………………………………………………()41 引言根据联合国1967年1月27日的《外空条约》(关于各国开发和利用外层空间包括月球及其他天体行为准则条约)第一条:“外层空间的开发、利用(……)应有利于各国,无论其经济和科学发展的水平如何。
从欧盟空间政策新发展看欧洲空间政策的前景
( n tue o S a eL w, e igIs tt o T c n lg ,B in 0 0 1 C ia Is tt f p c a B i n tu e f e h o y e ig1 0 8 , hn ) i j ni o j
V 12 N . o. 5 o3
M y 2 1 a , 02
从 欧盟 空 间政 策 新 发 展 看 欧洲 空 间政 策 的前 景
李 寿 平
( 京 理 工 大学 空 间 法研 究 所 ,北 京 1 0 8 ) 北 0 0 1
摘 要 :现 行 的 欧 洲 空 间政 策 包 括 欧 洲 国 家的 空 间政 策 、 S E A框 架 下 的 政 府 间 空 间政 策 及 欧 盟 共 同外 交 与 安 全 政 策 下 的 空 间政 策 三 个 层 次 。 随 着 欧盟 与 E A 的 协 调 , 洲 空 间政 策 的 主 导 者 正逐 步 从 E A 向欧 盟 发 展 , S 欧 S 多层 次 的 欧 洲 空 间 政 策 正 逐 步 向 统一 的 欧 洲 空 间 政 策 发 展 。但 是 , 于 欧 盟 、 S 和 成 员 国之 间 空 间 政 策 的 由 EA 协 调 机 制 尚未 有 效 形 成 , 现 行 欧 洲 空 间政 策 对 于 空 间 国 际合 作也 缺 乏 有序 的 协 调 机 制 , 此 , 一 欧洲 空 间 且 因 统
sa e s ’ b e sa ih d,a d t e e itn tt sha nt e n e tbls e n h xsi g Eurpe n s a e poiy d e o a e t e o r n to c ns o o a p c l o s n th v h c o dia in me ha im n c
国外空间碎片清除最新发展
MEV-1连接在客户卫星上,为其延长使用寿命(来源:Nathan Koga/SpaceFlight Insider)
“自主服务航天器”示意图(来源:DARPA)
DARPA将通过政府和社会资本合作(PPP)方
式推进项目,海军研究实验室(NRL)负责提供2个“近
期能验证的前端机器人”(FREND)机械臂,太空
后勤公司(SL)负责研制平台和发射卫星,并在演
示试验完成后继续开展商业服务。
欧洲
在政策法规方面,欧盟通过了《欧盟外空行
为准则》,并以此为基础试图在联合国通过《外“碎片清除”网捕试验示意(来源:ESA)
清洁太空-1卫星示意(来源:ClearSpace)
正在进行测试的ELSA-d系统(来源:Astroscale)着空间碎片主动清除向实用化迈进了一大步。
ELSA-d由2个航天器组成,即“清除航天器”和用于模拟空间碎片的“目标航天器”,二者连接在一起发射进入高度约550km的低地球轨道(LEO)。
未来,空间尺度公司将与JAXA合作,开展日本H-2A火箭上面级的第一阶段任务—“空间尺度主动碎片清除”(ADRAS),计划2022年底发射任务航天器。
俄罗斯
俄罗斯国家标准委员会(RNSC)于2018年9月通过了用于控制空间碎片的《关于限制航天器在近。
XX关于欧洲空间发展政策的观察报告
跨国网络:一个跨国政策的语汇——关于欧洲空间发展政策的观察报告本文通过导入“跨国政策语汇”(transnational policy discourse)的概念,对欧盟空间发展的政治活动进行分析。
文章认为,有一种共用的概念化语言存在于不同层面政府的政策制定者中,是它注定了未来欧盟的空间远景政策。
本文将通过欧盟共同交通政策(the Common Transport Policy,简称CTP)的案例对这种被称为“欧洲流派”(Europe of Flows)的语汇加以说明。
跨国政策的语汇当政策分析家着手进行欧盟内部的战略规划分析时,可依从两条明确的路线进行。
我们既可以寻找分析某个空间战略规划的政策计划,也可以分析现存的并非空间战略规划但却可能对空间产生重大影响的政策计划。
本文依从的是第二条路线。
因此,本文关注的并非欧洲空间发展规划(ESDP),而是搜寻其它欧盟计划中的战略动机,主要是指共同交通政策(CTP)及其对发展跨欧洲的网络系统的方针。
以政策分析说明为工具(Fischer 1998;Yanow 1996) ,本文研究正日益显现的跨国政策语汇。
引用早期对这一语汇的定义(1995: p. 44),可将跨国政策语汇定义为:“一个由想法(ideas)、概念(concepts)和分类(categorizations)构成的集合,它们被创作(produced)和复制(reproduced),转化(transformed)为一系列特定的实践,赋予自然和社会现实以特定含义,并渗透到地区、国家和国际政策制定的程序当中。
”我们能够使用语汇分析、解释学或文学批判的工具,通过阅读政策文献或深入访谈来研究这种跨国政策的语汇。
除了进行“内容的分析”(content analysis)外,还可以对那些复制和转化了特定政策语汇的制度实践进行分析(cf. Hajer 1995)。
鉴于篇幅关系,本文展现的仅仅是对非动态的政策文本的内容分析。
欧洲的空间碎片清除技术发展及其启示
第18卷㊀第2期2018年空间碎片研究Space Debris ResearchVol.18㊀No.22018㊀欧洲的空间碎片清除技术发展及其启示焉宁,唐庆博,陈蓉,李扬(中国运载火箭技术研究院研究发展中心,北京100076)㊀㊀摘㊀要:空间碎片严重威胁着有限的空间轨道资源和在轨运行航天器的安全㊂本文在总结欧洲开展的以e.deorbit为代表的空间碎片清除项目的基础上,结合近期欧盟框架7实施的RemoveDEBRIS任务进行阐述,对飞网㊁鱼叉㊁机械臂等方式的关键技术进行分析和总结㊂最后参照欧洲碎片清除的后续发展规划及技术路径,对我国空间碎片减缓与主动清除技术发展思路提出了建议㊂关键词:欧洲;空间碎片;清除;e.deorbit;RemoveDEBRIS任务中图分类号:V528㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ADevelopement of European Space Debris Removal TechnologiesYAN Ning,TANG Qing-bo,CHEN Rong,LI Yang (Research and Development Center,China Academy of Launch Vehicle Technology,Beijing100076)Abstract:Space debris threatens the safety of the on-orbit spacecraft and the limited space orbital resource.Based on the summa-ry of the European space debris mitigation and active removal mission,such as e.deorbit mission.The RemoveDEBRIS project imple-mented in the recent European Union Framework7is introduced and the method and techonolgies including net,tancle,harpoon,robot-ic for capturing derelict satellites are summerized.Finally,with reference to the subsequent plan and technical path of debris removal in Europe,this paper puts forward some suggestions on the development of space debris mitigation and active removal technology in China.Key words:European;space debris;removal;e.deorbit;RemoveDEBRIS mission1㊀引言空间碎片,是指人类在空间进行活动时产生的各种废弃物及其衍生物㊂特别是执行完发射任务的运载火箭末级/上面级㊁失效失控航天器等大尺寸目标,或者大量潜在的退役小卫星和卫星星座,将严重威胁着有限的空间轨道资源和在轨运行航天器的安全,因此备受人们关注[1]㊂有必要对低轨大型失效航天器实施主动离轨㊁受控再入,降低其再入大气层未能完全烧毁带来的威胁和隐患,从而保障地面生命财产的安全㊂自从2012年起,欧洲空间局(ESA)的 清洁太空 (Clean Space)倡议主动系统地考虑了全生命周期的空间活动,包括从早期的概念设计到任务寿命结束,甚至考虑如何清除空间碎片㊂ 清洁太空 倡议有三个分支[2],主要包括ecodesign第18卷欧洲的空间碎片清除技术发展及其启示15㊀(通过生态设计降低对人类的影响)㊁cleansat (通过卫星设计减少空间碎片)和e.deorbit (通过主动清除技术实现空间碎片离轨)㊂本文重点结合e.deorbit㊁RemoveDEBRIS 等计划,对欧洲在此方面的技术进展进行梳理和总结,并对我国空间碎片减缓与主动清除技术发展思路提出了建议㊂2㊀欧洲的空间碎片清除技术任务2.1㊀e.deorbit 任务e.deorbit 的任务目标是移除近地轨道保护区域内欧洲航天局自有的大型空间碎片(比如废弃卫星ENVISAT),以减少太空垃圾所造成的问题㊂按照此目标,e.deorbit 任务共分解为6个步骤,即发射入轨㊁进入指定LEO 轨道测试㊁变轨调相至目标轨道㊁与目标交会㊁捕获目标㊁使目标离轨[3]㊂早期设想的空间碎片捕获及清除手段主要包括:机械臂㊁夹持机构/触须㊁飞网㊁离子束㊁安装太阳帆㊁安装推进模块等,如图1所示㊂2012-2014年,开展了以空间碎片服务再定向方法的主动清除研究,准备采用欧洲运载火箭 织女星 的上面级作为e.deorbit 捕获系统平台,实施了e.deorbit 计划的阶段A 研究工作㊂2014年12月,欧洲空间局(ESA)与德国宇航中心(DLR)就碎片主动清除在轨演示验证(IOD)联合任务签署了谅解备忘录[4]㊂DLR 已经开展了多年的在轨服务任务研究,如DLR 的DEOS 计划㊂2015年,ESA 从轨道上移除太空垃圾的e.deorbit 任务进入阶段B1,开展任务设计工作㊂在2016年12月举行的欧洲部长会议上积极推动了e.deorbit 任务,列入了下一次部长会议的议程,但最终决定是否能够获得批准是在2019年,预计2024年发射并执行任务[5]㊂目前制定的具体任务计划为:(1)2024年1月由欧洲运载火箭 织女星改进型VEGA-C 发射升空,并在300km 的圆轨道试运行,通过轨道转移及调相至目标轨道;(2)2024年2月,采用先进图像处理技术实施目标监视;(a)机械臂(a)Robotic arms(d)离子束(e)安装太阳帆(f)安装推进模块(f)Propulsion module(e)Solar sail(d)Ion beam(b)夹持机构/触须(b)Clamping Mechanism/Tentacles(c)飞网(c)Nets图1㊀拟采用的空间碎片捕获及清除技术方案示意图Fig.1㊀Schematic of space debris capture and removal techniques16㊀空间碎片研究第18卷图2㊀ESA 与DLR 之间的空间碎片主动清除在轨验证谅解备忘录Fig.2㊀MoU between ESA and DLR for an ADRin-orbit demonstration(3)2024年3月,采用复杂GNC 技术实施交会和同步运动,并采用创新的机器人技术捕获目标(如机械臂㊁飞网㊁鱼叉等机构),然后实现组合体稳定;(4)2024年4月,实施离轨处置㊂2.2㊀RemoveDEBRIS 任务碎片清除任务(RemoveDEBRIS Mission)是欧盟框架7(European Union Framework 7)的研究项目,为耗资1130万欧元的低成本任务㊂该任务旨在验证碎片主动清除关键技术,包括在真实的太空环境下使用飞网㊁鱼叉㊁拖拽帆以及基于视觉的导航技术,原计划在2016年发射㊂但根据目前的实际情况,拟定于2018年4月通过猎鹰-9运载火箭发射,用于技术验证的卫星将在国际空间站上释放㊂母星约120kg,拖拽帆展开面积达10m 2,模拟的碎片目标为立方星,每颗重约3kg [6]㊂RemoveDEBRIS 任务的第一项试验是利用飞网捕获太空碎片目标㊂首先从演示平台上发射第一颗立方体卫星DebrisSat 1,然后卫星可展开装置充气,形成模拟碎片目标,演示平台将发射飞网捕获目标,并切断飞网,如图4(a)所示㊂随后开展第二项试验,从演示平台上伸展出十字靶标,然后发射自带的鱼叉命中靶标,如图4(b)所示㊂接着开展第三项试验,释放第二颗立方体卫星DebrisSat 2,使用平台上的视觉导航设备对空间碎片进行观测和成像,如图4(c)所示㊂最后开展第四项试验,从演示平台上伸展出机构,然后展开制动帆,促使卫星加速脱离轨道,并在大气层中烧毁,如图4(d)所示㊂2.3㊀DEOS 任务空间系统演示验证技术卫星(TECSAS)任务是由欧洲宇航防务集团空间运输公司联合德国宇航中心(DLR)提出的,并与俄罗斯联邦航天局㊁加拿大航天局联合开展的一个研究项目,旨在演示验证空间机器人在轨服务的可行性和技术的成熟性㊂项目于2006年结束之后,DLR 继续开展了名为 德国在轨服务任务 (DEOS)的计划,重点对LEO 轨道非合作目标的交会㊁捕获和离轨等技术进行了研究㊂DEOS计划携带七自由度机械臂,臂展4.2m,机械臂设计为能够捕获空间翻滚目标,单轴角速度不超过5ʎ/s,捕获位置为ENVISAT 的星箭对接环[7]㊂2.4㊀CleanSpace One 卫星2015年7月,瑞士洛桑联邦理工学院研究人员公布了 太空清洁一号 (CleanSpace One)卫星捕获目标的模拟动画㊂目前,该卫星已经通过原理样机研制阶段,下一步是开发工程样机,计划最早于2018年发射升空㊂图3㊀ e.deorbit 任务最新方案设想图Fig.3㊀Artist ’s concept of the e.deorbit mission第18卷欧洲的空间碎片清除技术发展及其启示17㊀ 太空清洁一号 卫星第一个清理目标是2009年瑞士发射的一颗卫星,将使用精确制导与控制系统进入近地轨道,利用相机识别太空垃圾,并接近目标,之后将其捕获㊂ 太空清洁一号 卫星选择了类似 吃豆子 (Pac-Man)游戏的捕获方案,采用一个网状结构张开,在捕捉目标后闭合㊂这种方案能够提供比爪子和人造机械手更大的运动包络空间㊂成功捕捉到太空垃圾后, 太空清洁一号 卫星将携带太空垃圾一起在地球大气层燃烧殆尽[8]㊂3㊀欧洲的空间碎片清除技术路线图欧空局 清洁太空 团队(Clean SpaceTeam)于2013年9月份发布了空间碎片减缓的(a)飞往试验(a)Deployable net(c)视觉导航试验(c)Vision based navigation(d)增阻离轨试验(d)DragSail(b)鱼叉试验(b)Harpoon图4㊀RemoveDEBRIS 任务方案示意图Fig.4㊀RemoveDEBRIS missiondemonstration图5㊀DEOS 计划及地面试验Fig.5㊀DEOS mission and ground test18㊀空间碎片研究第18卷总路线图,表明了e.deorbit㊁DEOS 和CleanSpaceOne 等项目之间的关系[9]㊂该团队根据大众对环境问题以及对空间开发的可持续关注,希望通过采取行动,将威胁与挑战转化为机遇,并提出了倡议的目标是通过保护环境来保证未来的空间活动㊂ESA 在其2015年底发布的e.deorbit 实施计划中给出了系统研究㊁刚性捕获机构㊁柔性捕获机构㊁GNC 及电子设备的详细发展路线图,其中的系统研究路线图如图8所示㊂ESA 于2012年开展了阶段A (见图7)的协同设计实施工作,提出了相应的研究成果,并给出了夹持机构捕获和飞网捕获的初步方案[10]㊂(1)夹持结构方案,如图9(左)所示:1)夹持机构+推杆2)需要机械臂3)VEGA 运载火箭发射(1590kg)4)化学推进,2个425N 喷管,总质量的52%为推进剂5)激光雷达㊁远距离和近距离相机㊁反作用飞轮+推力器6)受控再入(2)飞网方案,如图9(右)所示:1)飞网射向目标图6㊀CleanSpace One 计划及捕获网兜地面样机Fig.6㊀CleanSpace One and capture net groundmockup图7㊀ESA 于2013年发布的空间碎片减缓总路线图Fig.7㊀ESA ’s space debris mitigation roadmap released in 2013第18卷欧洲的空间碎片清除技术发展及其启示19㊀2)一个飞网+一个冗余备份3)VEGA 运载火箭发射(1560kg)4)化学推进,2个425N 喷管+2个220N 喷管,总质量的56%为推进剂5)激光雷达㊁远距离相机㊁推力器6)受控再入随后开展的阶段A 研究工作中,空客㊁Kay-ser-Threde 和Thales 分别就刚性捕获方案和柔性捕获方案提出各自的捕获技术㊁附着方式㊁有效载荷㊁质量和经费等,如表1和表2所示㊂图8㊀ESA 于2015年在e.deorbit 实施计划中给出的系统研究路线图Fig.8㊀ESA s system research roadmap by e.deorbit implementation plan in2015图9㊀夹持结构方案(左)和飞网方案(右)Fig.9㊀Clamping structure (left )and fly net (right )表1㊀刚性捕获方案对比Tab.1㊀Comparison of robotic capture concept公司CDF空客Kayser-ThredeThales方案示意图运载火箭VEGA VEGA VEGA VEGA 捕获技术机械臂㊁夹持机构机械臂㊁固定装置机械臂㊁夹持机构机械臂㊁夹持机构20㊀空间碎片研究第18卷续表1公司CDF空客Kayser-ThredeThales附着点机械臂:星箭对接环夹持机构:目标本体机械臂:星箭对接环固定装置:目标太阳能电池板固定点机械臂:星箭对接环夹持机构:目标本体机械臂:星箭对接环夹持机构:星箭对接环有效载荷传感器激光雷达㊁远距离和近距离相机激光雷达㊁远距离监视和固定相机激光测距仪㊁远距离和近距离监视相机远距离和近距离监视相机干重100%102%112%104%湿重100%102%108%101%表2㊀柔性捕获方案对比Tab.2㊀Comparison of flexible capture concept公司CDF空客Kayser-ThredeThales方案示意图运载火箭VEGA VEGA VEGA VEGA 捕获技术飞网飞网飞网鱼叉有效载荷传感器激光雷达㊁远距离相机激光雷达㊁远距离监视相机激光测距仪㊁远距离和近距离监视相机远距离和近距离监视相机干重100%104%111%103%湿重100%101%102%101%表3㊀ESA 于2015年底提出的后续研究工作Tab.3㊀Upcoming activity descriptions by ESA at the end of 2015序号名称经费规模(万欧元)周期(月)技术成熟度1探空火箭测试和飞网捕获空间碎片验证30030从4到72夹持机构的预先研究3512从2到43星箭对接环捕获的预先研究3012从2到44空间站中的碎片主动清除试验研究512从2到45碎片主动清除刚性捕获的GNC 系统设计和演示验证3015从3到56碎片主动清除柔性捕获的GNC 系统设计和演示验证3015从3到57基于激光雷达图像的航天器交会对接㊁停靠和操作5016从3到48碎片主动清除机械臂管理及控制样机研制10024从2到49多光谱相机的相对导航样机研制8015从3到410真空热气羽流特性5015从3到4第18卷欧洲的空间碎片清除技术发展及其启示21㊀通过e.deorbit 实施阶段A 的研究工作,目前共识别出5项主要风险,作为阶段B1的重点[4]:①产生更多碎片的风险②未成功捕获的风险③追捕和目标航天器碰撞的风险④对地面造成伤亡风险⑤计划延期的风险捕获技术与GNC 软件的技术成熟度较低意味着需要更多经费支持和研发,但首次任务除了利润和发射费用以外,阶段B2/C /D /E 的总经费上限为150万欧元[3]㊂4㊀空间碎片主动清除任务所面临的挑战按照e.deorbit 任务实施空间碎片主动清除的6个步骤,并结合e.deorbit 任务识别出的5项主要风险,可见执行空间碎片主动清除任务主要面临着以下三方面的挑战:(1)相对目标悬停后对翻滚目标的识别㊁接近及同步运动㊂采用高动态高精度探测技术实现对目标位置㊁姿态的准确测量和估计,为悬停㊁接近和同步运动提供重要输入㊂基于自主探测感知实现对待捕获目标特征的识别,为刚性捕获提供捕获点㊂主动清除飞行器应具备高精度的位置和姿态控制能力,实现对目标的接近及同步运动㊂(2)无论是采用机械臂等刚性捕获方式还是飞网等柔性捕获方式,均应安全可靠,不产生新的空间碎片㊂对于刚性捕获翻滚目标,应在操作环节设置相应的柔顺控制,防止捕获过程中的冲击对目标或自身造成损坏,避免产生新的碎片㊂而以飞网图10㊀在距离目标50m 附近的位置悬停,识别翻滚目标,并接近㊁同步运动Fig.10㊀Hovering and identifying the tumbling target at a distance of 50m ,with approaching andsynchronizing图11㊀无论是采用机械臂还是飞网,安全的捕获方式,实现停靠Fig.11㊀Either with a robotic arm or a net ,capture it in a secureway图12㊀采用安全可控的方式实现碎片变轨或离轨Fig.12㊀Convey the debris down in a safe and controlled manner22㊀空间碎片研究第18卷为代表的柔性捕获方式,应注重网口收拢的研究,提升捕获可靠性㊂(3)在捕获后,应采取安全可控的方式实现变轨㊁离轨,实现空间碎片主动清除㊂对于刚性捕获方式应对目标实现接管控制,对组合体的质量特性进行在轨辨识,利于姿态稳定,为组合体离轨提供必要条件㊂而对于柔性捕获方式,则应通过机构锁紧相应的柔性绳网,提升变轨㊁离轨的安全性㊂5 启示与建议参照欧洲在空间碎片清除方面的研究工作㊁技术发展路线图㊁工程任务实施计划,结合我国开展空间碎片减缓技术的研究现状,提出后续的发展建议:(1)开展多种途径的关键技术攻关与验证㊂RemoveDEBRIS演示验证集成飞网㊁鱼叉㊁视觉导航㊁制动帆等多种技术开展在轨演示验证,CleanSpace One计划以2009年发射的在轨目标开展捕获及离轨技术验证,具备一定的工程应用能力㊂建议我国应持续跟踪国外空间碎片主动清除技术,开展深入研究,不断提升技术成熟度㊂(2)加快推进空间碎片清除工程化实施㊂e.deorbit项目明确以清除ENVISAT为目标开展多种途径的技术方案论证,为后续2024年计划实施的主动清除任务实施提供重要依据㊂建议我国也应结合多种途径的关键技术攻关,加快推进空间碎片清除工程化实施㊂(3)瞄准商业市场开展空间碎片清除服务㊂具备空间碎片清除工程化应用能力后,应充分借助运载火箭及上面级发射后的剩余能力,提供空间碎片清除商业服务,实现高效率低成本运营,为商业航天的多元化发展提供有效支撑㊂参考文献[1]陈蓉,申麟,高朝辉,等.空间碎片减缓技术发展研究[J].国际太空,2014,423(03): 63-67.[2]Clean Space,http://www.esa.int/Our_Activities/ Space_Engineering_Technology/Clean_Space [3]Robin Biesbroek,Luisa Innocenti,Andrew Wolahan, et al.e.deorbit-ESA s active debris removal mission [C]//7th European Conference on Space Debris,2017.[4]European Space Research and Technology Centre.e.deorbit Implementation Plan,2015.[5]https:///news/2017-01-image-edeorbit-robotic-arm.html[6]Jason L.Forshaw,et al.RemoveDEBRIS:An in-orbit active debris removal demonstration mission[J]. Acta Astronautica,2016.[7]Stephane Estable,et al.Definition of an Automated Vehicle With Autonomous Fail-Safe Reaction Behavior to Capture and Deorbit Envisat[C]//7th European Conference on Space Debris,2017.[8]M.Richard,et al.Uncooperative Rendezvous and Doc-king for MicroSats[C]//The6th International Conference on Recent Advances in Space Technolo-gies,2013.[9]The Clean Space Team.Clean Space-A new cross-cut-ting initiative of ESA,2013.[10]Robin Biesbroek,Jakob Husing,Andrew Wolahan.System and Concurrent Engineering for the e.DeorbitMission Assessment Studies[C]//2014.作者简历:焉宁(1987 ),男,硕士,工程师,研究方向为空间碎片主动清除㊂通信地址:北京市9200信箱38分箱(100076)电子邮箱:n_yann@。
空间碎片减缓的“国际机制”概述
的 最小 增加 值为2 3 5 k m+ ( 1 0 0 0 C RA/ m)和离 心 率 不大 于0 . 0 0 3 】 ,这主 要是 基于 I ADC 以 及其 他研 究
获 得的 经验 。
版 本 升 级 。 该 文件 描 述 了目前 已经 认 识和 砰 估的 限制 空 间 碎 片 产生 的 实践 经 验 ,适 用 于 即将 进 入地
S p ac e I n t e r n a t i o n a l 国际太空 ● 总第4 6 2 期
制 主 要 包 括 I A D C空 间 碎 片 减 缓 指 南 ) )、 合 国 外 空 委 空 间 碎 片 减 缓 指 南 、
盟建 议书 》 、
联
指 南 的 编 制过 程 中充 分 体现 了求 同 存异 的 协 作精 神 ,并 且 做 到 了 成熟 一 条 充 实一 条 的动 态 更新 ,该
天 器和 上 面级 代替 ;二是 在针 对地 球 同步轨 道 卫 星
任 务后 处 置 中 ,明确 了能 够使 轨 道保 持 在GE O防 护
区域 以上 的 条件 【 两 个 条 件为 变轨 结 束后近 地 点 高度
间碎 片协 调 委 员会 在联 合 国的 倡 议 下 ,根 据 一 些 国 家 或地 区的相 关文 件 、标 准等起 草 了 I ADC 空 间碎 片减 缓 指 南 ) ),该 指 南 现 已成 为 国 际组 织 及 各 国落 实空 间碎 片减 缓 的 基 本 要求 ,并 在2 0 0 7 年完 成 了 第
I ADC空 间碎 片 减 缓 指 南 是非 强 制 的 ,但 体 现 了 目前 国 际 社 会 形 成 的 一 系 列 现 行 做 法 、 规 则 、标 准 和基 本 内 容 ,已经 得 到 国际 社 会 的广 泛 认 可 。机 构 间空 间碎 片协 调 委 员会鼓 励 组 织使 用 该 指
发射前空间碎片减缓审查要求-最新国标
发射前空间碎片减缓审查要求1 范围本标准规定了航天器发射前对空间碎片减缓审查的技术要求以及合规性评估具体技术要求,主要包括限制释放操作性碎片、防止在轨爆炸或解体、任务后离轨处置、任务后钝化处置、空间碎片碰撞规避、再入安全分析等。
本标准适用于航天发射项目许可证申请与审批程序中空间碎片减缓专项审查。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
IADC空间碎片减缓指南GB/T 34513—2017 空间碎片减缓要求GB/T 43224—2023 运载火箭轨道级处置详细要求ISO 24113—2023 Space systems — Space debris mitigation requirementsISO 23312—2022 Space systems — Detailed space debris mitigation requirements for spacecraft 20230722—T—469 航天术语空间碎片术语3 术语和定义GB/T 34513—2017、GB/T 43224—2023、20230722—T—469界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.2航天器spacecraft为执行特定功能或任务而设计的在轨物体(如通信、导航或地球观测)。
不能完成预期任务的航天器被认为是无功能的。
(处于备用或待机模式在等待可能重新激活的航天器被认为是有功能的。
)3.3运载火箭launch vehicle从地球把航天器送入太空运行轨道的飞行器。
3.9空间碎片减缓措施space debris mitigation measurement为了缓解空间碎片引起的问题而采取的措施。
欧盟空间规划研究进展及启示
第27卷 第6期2008年11月地 理 研 究GEOGRAPH ICAL RESEARCH V o l 27,N o 6N ov ,2008收稿日期:2008 03 29;修订日期:2008 06 23基金项目:国家自然科学基金重点项目(40830741);中国科学院知识创新工程重要方向性项目(KZCW 2 YW 322) 作者简介:刘慧(1964 ),女,副研究员。
主要从事区域发展问题研究。
E m ail:liuh@igsn rr ac cn欧盟空间规划研究进展及启示刘 慧,樊 杰,王传胜(中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:欧盟空间规划是世界上最早的跨国空间规划。
其新的空间规划理念、跨国规划实践、新的规划方法与制度等,在世界空间规划领域产生了较大的影响。
欧盟从上世纪80年代以来先后启动实施了欧洲标准区域划分(NU T S)、欧洲空间发展远景(ESDP )和欧洲空间规划研究计划(SPESP)等3个不同的空间规划研究项目,在空间规划理念、空间区域划分等方面取得了重要的研究成果。
此外,欧洲区域发展基金、欧洲社会基金、结构基金以及监测评估网络的建立,是欧盟空间规划实施的重要政策保障体系。
文章最后进一步探讨了欧盟空间规划实践对我国当前空间规划研究的若干启示。
关键词:欧盟;空间规划;政策体系;启示文章编号:1000 0585(2008)06 1381 09欧盟(EU)的前身是1958年建立的欧洲经济共同体(EEC),其区域和环境政策均具有广泛的空间影响力。
80年代后期以来,随着欧洲单一市场的出现,全球化对空间发展模式的影响越来越大,欧盟成员国内城市与区域同时表现出更多的依赖和竞争。
这种竞争可能导致空间发展的不平衡,威胁欧洲社会和经济的融合。
90年代以后,欧盟范围东扩,使欧盟内部区域不平衡性加剧,阻碍了区域平衡和可持续的空间发展。
多数成员国之间的区域差异增加。
这违背了欧盟一体化规章中规定的欧盟地域内均衡发展的最高目标。
欧空局项目的空间碎片减缓要求
ESA总监办公室分发:所有欧空局成员(原件:英文)ESA/ADMIN/IPOL(2008)2.附件:附录1,22008年4月1日,巴黎欧空局项目的空间碎片减缓要求1 引言人类发射和运行空间系统的一个后果是,地球轨道上失效人造物体即“空间碎片”迅速增多,并对人造卫星造成了日益严重的碰撞危险。
“欧洲空间碎片减缓行为准则”(下称行为准则)建立了欧洲相关空间机构的合作基础,以确立在轨道环境中将空间运行的碰撞风险减至最小的操作规程。
总监最近确认了对该行为准则的认可。
在致欧洲主要空间机构负责人的信中,总监强调眼下该行为准则很难直接执行,特别是同商业协议纠缠在一起时。
他认为,“行为准则”中的许多条款需进一步澄清,并需建立执行标准和相关的要求。
本“欧空局项目的空间碎片减缓要求”文件(下称“要求”文件),连同附录,包含了对欧空局项目的要求。
这些要求适用于所有飞行器,包括运载器、卫星和载人物体。
本“要求”文件列出了空间系统设计要求及运行要求。
2 范围本“要求”文件应在生效后作为欧空局采购所有空间系统时的适用标准。
也就是说,它适用于新的运载器、卫星和载人物体的采购。
任何同适用文件的不一致都须提供书面证明并得到总监的特批。
在本文件生效时正在进行的相关欧空局项目应在生效日的2个月内书面报告给总监。
进行中项目的任何不一致都须得到总监的特批。
1本“要求”文件列出的要求应适用于欧空局计划的发射服务的采购项目。
在特定情况下,假如某个使用运载器的项目不能符合规定的要求,其不一致及其理由应得到总监的批准。
3 运行当欧空局负责某个空间系统的运行时,应根据相关运行程序符合本“要求”文件第6节中规定的运行要求。
应作出安排,确保空间系统的主承包商担当起这些运行程序的定义、文件化和确认。
在计划是同其他机构合作进行且欧空局并不负责空间系统的运行时,联合管理小组中的欧空局代表应努力促进活动符合本文件中规定的要求,最大限度地确保同“行为准则”条款的一致。
欧洲明年在轨试验碎片清理技术
欧洲明年在轨试验碎片清理技术
小默
【期刊名称】《太空探索》
【年(卷),期】2016(0)8
【摘要】为对鱼叉式、网式和阻力帆式空间碎片清理技术进行试验,以英国萨里航天中心为首的一支国际团队准备在明年初发射称为“清理碎片”的一颗卫星。
欧盟委员会为“清理碎片”任务提供了约1300万欧元的经费支持。
该卫星平台上将装载立方星“人造垃圾”。
卫星入轨后首先释放一颗立方星,然后把网投向该立方星,立方星被罩住后将会落向地球并被烧毁。
【总页数】1页(P12-12)
【关键词】清理技术;在轨试验;欧洲;卫星平台;欧盟委员会;空间碎片;航天中心;立方【作者】小默
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】V474.25
【相关文献】
1.天基激光清理低轨空间碎片的最佳角度分析与过程设计 [J], 韩威华;甘庆波;何洋;杨新
2.欧洲\"移除碎片\"试验卫星即将进行在轨试验 [J], 王雪瑶
3.欧洲“空间碎片移除”在轨试验任务简析 [J], 孙棕檀
4.“在轨服务和碎片清理研讨会”在西安召开 [J], 龚自正
5.英实验卫星在轨试验碎片叉捕技术 [J], 江山
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欧洲航天局拟建空间碎片监测网
欧洲航天局拟建空间碎片监测网
佚名
【期刊名称】《航天器工程》
【年(卷),期】2009(18)3
【摘要】欧洲航天局2009年4月2日宣布,计划在未来几年内建立一个空间碎
片监测网络,以减少卫星相撞的风险。
欧洲航天局控制中心地面系统部门负责人尼古拉斯·伯尔布兰斯凯说,建立监测网络是为了在2~3年内能为人们提供预警服务,即当发现存在卫星相撞的危险时,及时向相关机构发出警告。
伯尔布兰斯凯承认,与美国相比,欧洲在这一方面掌握的数据还远远不够,但欧洲并不缺乏设备和技术,目前应该做的是将这些资源整合在一起,为建立监测网络打下基础。
【总页数】1页(P83-83)
【关键词】欧洲航天局;监测网络;空间碎片;地面系统;控制中心;预警服务;资源整合;负责人
【正文语种】中文
【中图分类】V4;S157
【相关文献】
1.欧洲航天局国际空间站运营规划经验 [J], 管春磊;武艳萍;
2.欧洲航天局规划未来空间发展战略 [J], 冯云皓;吕召鹏;
3.空间碎片监测网络 [J],
4.欧洲航天局拟创建太空碎片监控网络 [J],
5.欧洲航天局拟建货运登月着陆器 [J], 小光
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大型星座的空间碎片减缓措施进展
大型星座的空间碎片减缓措施进展
刘静;王东方
【期刊名称】《国际太空》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】随着大型小卫星星座热潮的到来,航天发射次数和在轨卫星数目以及空间碎片的数量都将急剧增长,这对航天飞行安全和航天活动可持续性构成的威胁不容忽视。
在航天活动中积极采取空间碎片减缓措施,是遏制空间碎片数量增长、保持外空环境洁净、维护航天活动长期可持续发展的重要途径。
本文介绍了大型星座的发展背景及减缓措施研究情况,讨论了机构间空间碎片协调委员会(IADC)针对大型星座的最新空间碎片减缓要求,以及当前国际大型星座运营商针对其星座采取的空间碎片减缓措施,并对大型星座必须重点考虑的减缓措施提出了建议。
【总页数】5页(P6-10)
【作者】刘静;王东方
【作者单位】国家航天局空间碎片监测与应用中心;中国科学院国家天文台;中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
1.空间碎片减缓措施研究
2.空间碎片减缓措施及其研究对策
3.俄罗斯减缓空间碎片的技术与法律措施
4.空间碎片减缓措施及其研究对策
5.大型低轨星座部署对空间碎片环境的影响分析
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欧洲空间碎片减缓政策研究
杨彩霞(北京航空航天大学法学院)
合国大会加以通过。
航天器解体是产生太空
垃圾的主要根源
1 欧洲有关空间碎片减缓政策的产生与发展
2003年,《欧洲空间政策白
2008年12
该《准则》建立了欧洲相关空间机构的
小,并且鼓励在运行阶段采取能限制空间碎片产生的操作技术,并保证与运行阶段的要求和安全的一致性和相
《准则》的目的是确认那些可使未来空间系统产生的影响减至最小的实践做法。
该文件可供在计划和项目的早期制定空间碎片减缓措施,并有助于深入了解未来必要的实践做法。
《准则》提出措施和建议的目的是保护外层空间不受未来无序增长的空间碎片的危害,保护空间系统不受由过去空间活动造成的现有碎片的侵害。
《准则》的主要目标有3个:防止在轨解体和碰撞;从有用而拥挤的轨道区域移走并随之处置任务运行已结束的航天器和火箭的轨道级;限制在正常运行期间释放物体。
《准则》规定的空间碎片减缓措施
《准则》提出了与空间碎片相关的基本减缓和安全措
施,规定了空间系统的设计和运行中用以防止或尽可能减少
空间碎片产生的措施。
《准则》还定义了在根据与项目相关
活动有关的更一般的安全要求应用特定减缓措施时应遵从的
步骤,以及保护空间系统不受空间碎片危害的措施。
从具体
措施来看,主要包括3类:管理措施;设计措施;运行措施。
(1)管理措施
管理措施主要包括两部分:一是任命1名空间碎片管理
人。
他负有在项目所有阶段执行空间碎片减缓计划的权限和
职责;负责检查空间项目是否遵守了可适用的空间碎片技术
规范,并批准在空间项目实施期间就有关空间碎片活动所作
的决定;他还应协调空间碎片减缓活动,确保它们与安全性
和质量活动相一致。
二是制定空间碎片减缓计划。
该计划要
求项目经理证明:空间系统符合有关设计措施,其运行符合
有关运行措施。
《准则》具体规定了在确定和定义空间碎片
任务时任何空间项目应确定的减缓要求;指出了空间碎片减
缓计划应包含的必要内容;该空间项目评审时空间碎片管理
人的介绍、报告和提交建议的职责。
(2)设计措施
设计措施应同有关运行措施一并加以考虑,它主要包
括:预防措施;任务结束措施;防撞措施;再入安全措施。
件产生了大量的空间碎片
1996年法国的“樱桃”(CERISE)卫星被“阿里安”火箭上面级爆炸产生的碎片撞到的示意图
空间碎片[白色的小点:运行在轨道上仍然正常运作的卫星;灰色的小点:运行在轨道上,但是已经报废的卫星;深灰色小点(轨道以外的那些点):直径大于或等于10cm的空间碎片(宇宙垃圾)]
的轨道。
应超过10-4
和实际指南见“实施支持文件”。
(3)运行措施
成功概率应大于0.9。
±15°。
低地球轨道上的空间碎片
低地球轨道和地球静止轨道保护区示意图
3欧盟《外空活动行为准则》中有关空间碎片减缓的规定
空间碎片:人类目前
冲出地球的最大障碍。