普渡大学工程师开发一种名为Spinnaker3的空间碎片清理拖曳帆

Frontier 9月 01, 2021 1.06w 浏览 0

普渡大学的工程师们开发了一种名为Spinnaker3的空间碎片清理拖曳帆，旨在加快高达400英里（645公里）的空间垃圾的脱轨速度，使其在地球大气层中安全燃烧。Spinnaker3将在不久后在轨道高度约200英里（322公里）的废旧火箭助推器上进行测试。

根据法律规定，美国发射的卫星必须在停止运行的25年内脱离轨道。做到这一点的标准方法是，航天器使用其推进器将其送入正确的弃置轨道。问题是，这种推进器系统和最后改变轨道所需的额外燃料增加了卫星的质量，增加了成本并降低了其能力。

另一种方法是使用一种不需要推进剂和复杂管道的系统。这方面的一个例子是拖曳帆，它散开并被动地捕捉低地球轨道上非常脆弱的大气层中的杂散分子，使飞行器的轨道衰减，直到它进入大气层。

研究人员之前已经测试过类似的装置，但Spinnaker3可以“挥舞”3米长（10英尺）的吊杆，展开194平方英尺（18平方米）的闪亮的半透明氟化聚酰亚胺塑料帆。这个帆足够大，不仅可以帮助卫星脱轨，还可以帮助助推火箭末级从高达400英里的高度脱轨。

Spinnaker3计划于11月搭乘Firefly Aerospace航空公司的Alpha火箭从加州范登堡空军基地升空。它将是Firefly Aerospace组织的七个”专用研究和教育加速器任务”（DREAM）学术和教育有效载荷之一。一旦进入轨道，Spinnaker3将被用来从大约200英里高的地方使Alpha的上级脱轨，只需15天，而不是在没有辅助的情况下估计需要25天。

Spinnaker3是在美国国家航空航天局第一阶段小企业创新研究奖下，在普渡大学太空飞行项目实验室的18名学生和研究生以及教职员工的帮助下，与初创公司Vestigo Aerospace LLC一起开发的。普渡大学在今年早些时候完成了地面测试，而加州理工大学提供了航空电子设备和成像系统，这些系统将从太空发回帆的照片。

Firefly Aerospace航天公司的运载火箭可以在25天内自行在约200英里的低空脱轨。使用Spinnaker3，脱轨过程可以缩短到15天。

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