[发明专利]空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质。该空间碎片清除方法，应用于运载火箭的留轨末子级，包括：控制所述留轨末子级捕获空间碎片；控制所述留轨末子级返回大气层。本申请实施例利用原本是太空垃圾的运载火箭的留轨末子级，利于通过低成本改造实现针对空间碎片的主动清除，不需要专门设计、制造具有清理碎片功能的专用航天器，也无需提供专用运载火箭实现单独发射、入轨的运送任务，有效提高了针对运载物的火箭发射任务的利用率，极大地降低了主动清除空间碎片的成本，具有重大的经济效益。

技术领域

本申请涉及航天技术领域，具体而言，本申请涉及一种空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

太空垃圾又称空间垃圾、空间碎片，是指太空中所有在轨的、废弃的人造物体，包括卫星等航天器解体造成的各类碎片，也包括火箭末级、弃置卫星等废弃的航天器。

目前在地球近地轨道上漂浮着大量的空间碎片，这些空间碎片不仅导致近地轨道异常拥挤，而且危害惊人。

在减少这些空间碎片对在轨航天器的威胁的各种方式中，相比于监测和预警、碰撞规避和防护等方式而言，主动清除的方式更为有效，但是现有的主动清除方式代价极大，难以普及和推广。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质，用以解决现有技术存在主动清除空间碎片的代价极大的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种空间碎片清除方法，应用于运载火箭的留轨末子级，包括：

控制留轨末子级捕获空间碎片；

控制留轨末子级返回大气层。

可选地，控制留轨末子级捕获空间碎片，包括：

根据预定清除计划控制留轨末子级进入并保持在第一抵近轨道，以靠近空间碎片；

确定留轨末子级与空间碎片之间的实时距离小于设定距离后，控制留轨末子级抵近并捕获空间碎片。

可选地，预定清除计划包括以下方法确定得到：

根据运载火箭携带的运载物的指定轨道信息确定运载火箭的弹道信息；

根据弹道信息预测空间碎片的轨道信息、和留轨末子级的剩余燃料信息；

根据运载物的指定轨道信息、空间碎片的轨道信息、以及留轨末子级的剩余燃料信息，确定预定清除计划。

可选地，确定预定清除计划，包括：

确定空间碎片中的待清除碎片、以及待清除碎片的清除顺序。

可选地，确定留轨末子级与空间碎片之间的实时距离小于设定距离，包括：

以留轨末子级的中心为原点建立第一空间坐标系；

探测并确定空间碎片基于第一空间坐标系的实时坐标；

根据实时坐标确定留轨末子级与空间碎片之间的实时距离。

可选地，控制留轨末子级捕获空间碎片之前，还包括：控制留轨末子级与运载物分离。

可选地，控制留轨末子级与运载物分离，包括：

控制携带运载物的留轨末子级进入第一目标轨道；

控制留轨末子级与运载物分离，使得运载物进入或保持在指定轨道、以及留轨末子级进入或保持在第一留轨轨道。

第二个方面，本申请实施例提供了一种空间碎片清除装置，应用于运载火箭的留轨末子级，包括：

碎片捕获模块，用于控制留轨末子级捕获空间碎片；

返回控制模块，用于控制留轨末子级返回大气层。

可选地，空间碎片清除装置还包括：分离控制模块，用于控制留轨末子级与运载物分离。