[发明专利]一种太空垃圾清理系统及方法

说明书

一种太空垃圾清理系统及方法，属于太空垃圾处理技术领域。本发明的目的是为了解决传统太空垃圾清理措施效率低、成本高等问题，所述太空垃圾清理系统包括飞行控制系统以及与飞行控制系统机械连接的供电系统、火控雷达、发射机构及自毁弹体；所述供电系统与飞行控制系统、飞行控制系统与发射机构、火控雷达与发射机构之间均为电连接和信号连接，所述供电系统为飞行控制系统、火控雷达和发射机构供电，所述飞行控制系统处理供电系统、火控雷达及发射机构之间的信号交互，并通过供电系统电流通断实现飞行姿态调整、火控雷达定向与发射机构运行。本发明采用动能弹药高速撞击的方式对太空碎片进行快速降轨处理，机构简单、反应快、精准度高。

技术领域

本发明属于太空垃圾处理技术领域，具体涉及一种太空垃圾清理系统及方法。

背景技术

太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片，是宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体，包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星，航天器表面材料的脱落，表面涂层老化掉下来的油漆斑块；航天器逸漏出的固体、液体材料；火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片。太空垃圾不仅给航天事业带来巨大隐患，而且还污染了宇宙空间，给人类带来灾难。随着微小卫星技术的成熟，拥有一颗卫星的门槛越来越低，地球轨道上航天器数量持续快速增长，使太空垃圾带来的潜在风险进一步增大。

目前，人们已经提出多种清除太空垃圾的技术路线，比如机械臂捕捉、电磁系绳、激光烧蚀等清理方案，其中利用航天器将太空垃圾抓取后带离轨道的主动清除技术发展相对成熟。但由于太空碎片形状各异、自旋速度快，上述方法存在风险高、清除效率低、维护成本高、清理不彻底等弊端，亟待研究新型高效的太空垃圾清理方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统太空垃圾清理措施效率低、成本高等问题，提供一种太空垃圾清理系统及方法，该系统采用高速可自毁弹药对太空碎片进行动能攻击，将太空碎片小尺度化，并将碎片飞行轨道降低至大气层坠毁轨道，完成太空垃圾清理。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种太空垃圾清理系统，所述太空垃圾清理系统包括飞行控制系统以及与飞行控制系统机械连接的供电系统、火控雷达、发射机构及自毁弹体；

所述供电系统与飞行控制系统、飞行控制系统与发射机构、火控雷达与发射机构之间均为电连接和信号连接，

所述供电系统为飞行控制系统、火控雷达和发射机构供电，

所述飞行控制系统处理供电系统、火控雷达及发射机构之间的信号交互，并通过供电系统电流通断实现飞行姿态调整、火控雷达定向与发射机构运行。

一种利用上述的太空垃圾清理系统进行太空垃圾清理的方法，所述方法具体为：

步骤一：将球形储气罐、弹匣一、弹匣二装填完毕的太空垃圾清理系统发射至工作轨道，太阳能发电帆板展开后开始储能，开启预警雷达，搜寻目标，所述清理系统主动探测识别、捕获太空垃圾；

步骤二：启动主喷管，将清理系统移动至射程内；启动微调姿喷管一、微调姿喷管二、微调姿喷管三、微调姿喷管四、姿态感知计算机、激光瞄准雷达、弹道计算机，调整发射轨道方向，对准目标；

步骤三：启动发射机构的动力装置，从弹匣一或弹匣二中获取自毁弹体发射，利用高速喷出的自毁弹药向低轨道太空垃圾实施精准攻击；

步骤四：太空垃圾获得向地心方向的高速惯性，高速飞向低轨道。

本发明相对于现有技术的有益效果为：

(1)本发明采用动能弹药高速撞击的方式对太空碎片进行快速降轨处理，机构简单、反应快、精准度高；

(2)本发明采用自毁材料进行弹药制备，完成太空垃圾清理后自毁材料迅速分解为气体，不产生新太空垃圾，不产生二次污染；