第一颗用“鱼网”捕捉太空垃圾的卫星开始试飞

首个展示太空垃圾清除技术的航天器——如鱼叉、网和拖曳帆——已从国际空间站释放,以开始其任务。据总部位于休斯敦的“纳诺雷克”公司(NanoRacks)称,这是空间站所部署的最大载荷。6月20日美国东部时间晚上11点30分(美国东部时间早上7点30分),太空船从轨道前哨漂离。大约两小时后,英国萨里大学(University of Surrey)的工程师证实,他们已经从位于英国南部小镇吉尔福德(Guildford)的设备上取得联系。

艺术插图描绘了在轨道上展开拖曳帆的太空垃圾清理原型,这颗微型卫星于2018年6月20日从国际空间站发射。图片:RemoveDebris

萨里大学萨里空间中心主任、欧盟资助的520万欧元(1,870万美元)任务的首席调查员Guglielmo Aglietti表示,地面控制人员将在未来两个月里切换卫星的所有子系统,检查它们是否按照设计工作。Aglietti表示:我们预计将在9月的某个时候开始实验,我们每个实验需要三到四个星期。这是因为我们想要拍下每一个实验的高清视频,要拍出一个好的视频,你需要等待太空船到达正确的位置,并获得正确的照明。欧洲航空航天巨头空中客车公司在宇宙飞船上设计和建造了四个计划中的三个实验。

空客公司在一份声明中称,在德国不来梅的空中客车公司基地进行的“碎片捕捉网”实验将于10月份进行。首先,主要的远程碎片太空船将释放一个小立方体卫星,让它漂移到大约5到7米(16到23英尺)的距离。然后主航天器将弹出网络,试图捕获立方体卫星。12月“远程碎片”将测试空客公司在法国图卢兹研发的基于视觉的导航技术。该技术将使用一套2D摄像机和一套3D激光雷达技术来跟踪第二个立方体卫星。2019年2月,空客三次试验中的最后一次将进行。拆卸碎片将把一枚阴茎大小的鱼叉发射到一个面板上,这个面板将从连接到一个吊杆的主航天器上展开。

最后在2019年3月的某个时候,远程碎片航天器将会部署一个由萨里空间中心开发的拖帆,这将加速卫星的脱轨进程。阿格里提说:船帆产生了很大的阻力,因此航天器减速,它的轨道衰减速度比没有船帆的时候快得多。预计在不到10周的时间里,这些被移走的碎片将会脱离轨道,没有船帆,可能需要100周甚至更长的时间。阿格利提说:预计航天工业将密切关注这些实验。空间碎片是一个日益严重的问题,世界各地的太空机构都同意必须采取措施来解决这一问题。更广泛地使用拖帆将减少报废卫星停留在轨道上的时间,从而降低它们与其他航天器相撞的风险。

美国国家航空航天局(NASA)宇航员瑞奇·阿诺德(Ricky Arnold)将这颗迄今为止在国际空间站上部署的最大的远程碎片卫星送入了一个气闸,它部署于2018年6月20日。图片:University of Surrey via NASA/Twitter

主动空间去污技术,如鱼叉和网,也变得越来越重要,即使每个人都遵守了规定,这仍然是不够的。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的Satomi Kawamoto在去年的一次会议上说:需要以每年5个物体的速度从LEO上移除100多个物体,以阻止轨道内碰撞和爆炸产生的碎片扩散。在地面上做了很多测试,但这将是这些技术第一次在太空中进行测试,不能百分之百地再现在地面轨道上的情况。对我们来说,任务期间发生的一切都将是一次学习经验。我们将首次看到这些技术在空间环境中是如何工作的。

欧洲空间局(ESA)最初考虑使用鱼叉和网作为它的e。该卫星将试图移除2012年去世的公共汽车大小的地球观测卫星Envisat。它是近地轨道上最大、最危险的太空垃圾之一。然而,欧空局“清洁空间计划”的负责人路易莎·伊诺森蒂(Luisa Innocenti)去年说:该机构后来决定使用一个机械臂而不是鱼叉和网,因为这个臂可以用于轨道服务任务。如果远程碎片实验取得成功,其他参与者将把这些技术提升到更高的水平。

博科园-科学科普|文:Tereza Pultarova/Space