航天器运动控制专家建议如何清理太空碎片

　　航天器运动控制的专家分析了将载物台，助推器和其他空间碎片放入所谓的“处置轨道”的过程，并建议使用装有发动机单元模块的航天器清理下部轨道。这些模块将附着到空间碎片对象上并将其移开。至于对地静止轨道，一种较好的清理方法是将空间碎片物体运送到处置轨道的牵引航天器。这项研究是与莫斯科鲍曼国立技术大学的一个团队合作进行的，其结果发表在《空间研究进展》杂志上。

　　除卫星和国际空间站外，数千个停止使用的航天器，助推器和其他空间碎片物体还沿着地球的不同轨道运动。有时它们会碰撞并分解，例如，2018年出现了1000多个新的可观察碎片，当时有8个物体在近地空间中破碎了。留在太空中的碎片越多，损坏卫星的风险就越大，从而使我们失去通信和监视系统。RUDN大学的Andrei Baranov教授及其来自鲍曼莫斯科国立技术大学的同事Dmitry Grishko和Grigory Shcheglov研究了不同轨道上的空间碎片参数，并提出了最可行的清理方法。

　　在近地低轨道，即600至2,000 km的高度，有160个车位（每个1.1吨至9吨）。至于35,786 km高度的对地静止轨道，最潜在危险的物体是87枚助推器，每枚重达3.2至3.4吨。这些物体的大小，重量和参数完全不同，因此，它们需要不同的设备来收集它们并移动到可以安全存放碎片的所谓处置轨道。

　　该小组建议清理近地轨道的航天器收集器长11.5 m，直径3 m，重4吨多。这样的收集器可搭载8至12个模块，并带有发动机单元。轻型载物台的移动将需要50至70千克的燃料，而重达9吨的Zenit-2载物台的运输约为350。发射时航天器收集器的总重量预计为8到12吨。现代助推器可以轻松地将这样的重物放置在高达1,000公里高的任何轨道上。收集器中的模块用完后，它将自身附加到最后的增压阶段，并随之移动到大气的顶层，然后烧毁。

　　至于对地静止轨道，研究小组建议对其进行清理，该航天器长约3.4 m，宽约2.1 m，重约2吨。根据他们的计算，如果装满模块，这种设备的效率将不高，清理轨道所需的收集器将多出3-4倍。因此，在这种情况下，航天器收集器应充当空间碎片物体的拖曳物。初步计算表明它可以使用长达15年，可以将40到45个空间碎片物体转移到处置轨道中。

　　“为低轨道设计一个航天器收集器比为对地静止轨道设计一个更复杂的任务。在最佳情况下，一架飞机只能从低轨道移动8至12个物体，而在对地静止轨道上，它可以运输40至45个物体。因此，清理低轨道要困难得多。计划在近地空间区域发射成百上千个卫星的小组的企业和太空机构应考虑到这一因素，”美国地球物理系物理学和数学博士Andrei Baranov教授解释说。