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國內(nèi)最大離軌帆成功在軌展開

發(fā)布時間:2022-07-05 11:02:00來源: 科技日報

  科技日報北京7月4日電 (李懿德 惲衛(wèi)東 鄭琦 記者付毅飛)記者4日從中國航天科技集團(tuán)八院獲悉,由該院805所自主研制、配置于長征二號丁遙六十四運(yùn)載火箭載荷艙上的離軌系統(tǒng),于6月26日在軌順利展開離軌帆裝置。這是目前國內(nèi)面積最大的離軌帆產(chǎn)品,也是國際上首次將離軌帆應(yīng)用于運(yùn)載火箭艙段。

  據(jù)悉,該火箭配置的離軌帆完全展開狀態(tài)下面積達(dá)25平方米,帆面材料厚度不足頭發(fā)絲直徑的十分之一。通過精確地折疊設(shè)計和高密度壓緊,帆面能夠收納到極小的體積。這樣的輕量化和高展收比,能讓離軌帆加裝至各類成熟的航天器而不占用平臺自身包絡(luò)。長征二號丁遙六十四運(yùn)載火箭于6月23日成功發(fā)射,隨著此次離軌帆成功展開,重量約300公斤的火箭載荷艙將在2年內(nèi)再入大氣層,讓出寶貴的軌道資源。

  據(jù)介紹,離軌帆是一種配置在衛(wèi)星或航天器上,可在太空中實現(xiàn)自主展開的薄膜結(jié)構(gòu)。在隨衛(wèi)星發(fā)射入軌時,離軌帆呈收攏狀態(tài),等衛(wèi)星壽命結(jié)束后,帆面解鎖指令啟動,薄膜帆面展開,像一個“大風(fēng)箏”,利用低軌環(huán)境稀薄大氣形成的氣動阻力,讓衛(wèi)星慢慢減速,并逐漸脫離原軌道。

  以一顆700公里高度15公斤級衛(wèi)星為例,若無離軌措施,衛(wèi)星壽命結(jié)束后還將占據(jù)軌道長達(dá)120年甚至更久;如配置展開面積為2平方米的離軌帆,可將在軌時間縮短至10年以內(nèi)。

  值得一提的是,利用離軌帆實施離軌,無需消耗燃料,即使是在航天器發(fā)生故障失控的情況下,僅需少量電流即可實現(xiàn)薄膜帆展開,有效解決失控航天器的離軌需求。

  據(jù)了解,隨著長征二號丁運(yùn)載火箭一箭多星串聯(lián)構(gòu)型的成熟應(yīng)用,火箭載荷艙會在分離入軌后長期停留在軌道上,成為游蕩在太空中的空間碎片,這引起了火箭總體設(shè)計師的高度重視。為此,型號總體設(shè)計團(tuán)隊創(chuàng)新性地提出了“末子級應(yīng)用系統(tǒng)+大面積離軌帆”的運(yùn)載火箭載荷艙加速離軌和長期狀態(tài)監(jiān)視總體方案。

  一直以來,八院致力于空間碎片減緩技術(shù)的創(chuàng)新研究,先后對長征四號乙/丙、長征二號丁等火箭型號的末子級開展了主動離軌設(shè)計并獲得成功驗證。2021年2月,八院主導(dǎo)制定的首個國際標(biāo)準(zhǔn)ISO20893《航天系統(tǒng)——運(yùn)載火箭軌道級空間碎片減緩詳細(xì)要求》正式發(fā)布。

(責(zé)編: 李雨潼)

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