隨著人類不斷對太空開發，太空垃圾正日益成為一個嚴重的問題，這並非是科幻片中的場景了(《地心引力》就是講述維修空間站的太空人被隕石擊中後太空求生的故事)。本來太空探索的各種活動就已經充滿危險和挑戰。為了避免太空垃圾的威脅，設計新型的太空飛行器，用於清理近地軌道附近的太空垃圾(來自地球太空工業中的廢棄殘骸和太空隕石)，是這一最現實而又長遠的計畫(e.DeOrbit mission)的中前期目標。
十多年來的發射活動使得地球附近的太空成為一個大型垃圾場，我們被太空垃圾光環所包圍：目前已經探測到17000多個可識別的(大於咖啡杯大小)垃圾目標。這些碎片除了會構成碰撞的威脅；同時還包括一些未耗盡的電池和燃料箱，在受到太過強烈的太陽照射會有爆炸的可能；危險性最大的是在碎片密集的地方，因碎片之間的碰撞發生的碰撞連鎖反應。 為此歐洲航天局開展了一個目的為捕獲並近地軌道中的太空垃圾，並將其移除的計畫，最近他們已經開始測試在微重力環境下，測試他們的垃圾收集網(anti-junk nets)。
基本介紹
- 中文名：太空清理計畫
- 外文名：Clean Space Initiative
- 別名：太空垃圾“大掃除”
- 計畫實施：2021年
計畫緣由,面臨挑戰,最新進展,
計畫緣由
隨著人類不斷對太空開發，太空垃圾正日益成為一個嚴重的問題，這並非是科幻片中的場景了(《地心引力》就是講述維修空間站的太空人被隕石擊中後太空求生的故事)。本來太空探索的各種活動就已經充滿危險和挑戰。為了避免太空垃圾的威脅，設計新型的太空飛行器，用於清理近地軌道附近的太空垃圾(來自地球太空工業中的廢棄殘骸和太空隕石)，是這一最現實而又長遠的計畫(e.DeOrbit mission)的中前期目標。
十多年來的發射活動使得地球附近的太空成為一個大型垃圾場，我們被太空垃圾光環所包圍：目前已經探測到17000多個可識別的(大於咖啡杯大小)垃圾目標。這些碎片除了會構成碰撞的威脅；同時還包括一些未耗盡的電池和燃料箱，在受到太過強烈的太陽照射會有爆炸的可能；危險性最大的是在碎片密集的地方，因碎片之間的碰撞發生的碰撞連鎖反應。為此歐洲航天局開展了一個目的為捕獲並近地軌道中的太空垃圾，並將其移除的計畫，最近他們已經開始測試在微重力環境下，測試他們的垃圾收集網(anti-junk nets)。e.DeOrbit的目標是清理使用率較高的極地軌道(polar orbits )附近的太空垃圾，海拔在800km-1000km之間。
據NASA估計，在環地軌道上，大約漂浮著500000個太空垃圾碎片，移動速度達到28160千米/小時。如此高速，就算一塊小的油漆碎片都會毀壞其他衛星和太空設備及太空飛行器-甚至是國際太空站。
本次測試是歐洲脫軌任務（e.DeOrbit mission）的一部分，該任務目的是將對太空飛行器和太空任務造成嚴重威脅太空垃圾清除。脫軌任務從屬於ESA“太空清理計畫”（ Clean Space Initiative）。除了清潔太空垃圾的大型碎片之外，太空清理任務還將通過採用新型綠色科技，減少ESA的碳排放。
面臨挑戰
清理任務面臨很多挑戰。首先，才能安全的捕捉漂浮在宇宙中狀態不確定的目標，對方可能處於極快的相對速度。這就需要設計相應的圖像感測器和可快速自行識別瞄準的捕獲系統，在對目標進行充分了解，評估可行性後，才能靠近。對於一些特殊目標，需要考慮安全性和穩定性，要保證在捕獲之後，考慮大氣中燃燒的情況。還要避免一些垃圾在捕獲過程中破碎，形成更多更小更具威脅性的小垃圾。網的材料也很重要，網得足夠結實，能夠應付大多數情況下的目標。該項目由ESA’s Clean Space initiative 負責。在這次測試中，針對不同發射速度而設計的20款不同樣式的網，會通過壓縮空氣噴向目標，進行垃圾捕獲。為了方便的通過監視視屏觀察，所有的網被染成了彩色。為了模擬失重環境，測試在獵鷹20噴氣式飛機(Falcon 20 jet)中進行，測試時飛機向地面加速來模擬失重效果。除了捕獲網，ESA也設計了其他方案，比如魚叉(harpoons)，機械臂，以及觸手(tentacles)，這些方法將會被列入2021年的空間清理行動測試的日程。一旦捕獲衛星成功的捕捉目標，衛星將主動或被動的發動燃燒技能，於太空垃圾一起在太空中同歸於盡。
最新進展
歐洲航天局（ESA）在失重環境下，測試了利用漁網捕撈太空垃圾的技術。在此次測試成功的基礎上，ESA將於2021年在太空部署漁網。
此次飛行目的是測試漁網（不同於傳統漁網）捕獲和移除廢舊衛星，運載火箭碎片和其他漂浮在太空的人造碎片的能力。ESA的科學家們利用加拿大的“獵鷹”20飛機開展為期兩天的試驗。該飛機共做了21次拋物線飛行，形成短暫的無重力環境。每一次失重時間持續20秒。在這期間，科學家們用一個壓縮空氣噴射器發射漁網，射向衛星模型。這些漁網每個角都進行了加重處理，處於失重狀態時就會纏住衛星。
“好訊息是，這些漁網性能良好——以至於我們再次射擊之前必須用刀才能割斷這些漁網。”ESA工程師說。這次測試表明，在捕獲衛星方面超輕漁網比編織出來的厚網更有效。ESA科學家還測試了機械臂，魚叉和離子束，以便尋求移除碎片的最佳材料。
