项目ADR:删除大型眶下碎片利益NASA– Study

经过 克里斯伯格

积极碎片去除(ADR)的研究已经开始铺设长期项目的基础,以从空间中去除大块轨道碎片。可能成长为国际项目的努力,旨在最终删除五块大块碎片–如俄罗斯车辆的众多花费的上阶段– per year.

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所有轨道碎片都是对积极航天器的威胁,大多数由地面站跟踪,允许航天器如国际空间站(ISS)在那里进行碎片避免演习(大坝)’威胁了一个结合。

这种威胁的事件并不罕见,尽管大部分时间都是碎片是 最终清除了进入“red box”一旦跟踪计算确保了对象将避免安全的安全性.

迟到的例子“red”已发现的结合包括t他于2009年3月的活动,当一小块碎片叫做“yo weight” –最初是用于在1993年推出GPS 37的Delta Pam-D舞台的一部分 –导致地面上的控制器准备船员潜力– though unlikely –疏散轨道前哨。碎片通过没有任何影响。

小块的碎片,如MMOD(微象性轨道碎片)也会影响车站和航天飞机轨道轨道,在轨道中经常看到小的影响’在任务中延迟了驾驶舱窗户,而在轨道里发现了一些影响’S辐射器一旦返回到轨道处理设施(OPF)进行航班处理。

STS-118后努力和STS-115之后的亚特兰蒂斯提供这样的示例,在其散热器上发现了子弹状孔。

亚特兰蒂斯法医考试’损坏找到了一小块电路板 –起源于A.“exploded Upper Stage” –在该计划历史上的轨道上被归类为第二大轨道碎片罢工。

谢天谢地,MMod刚错过了亚特兰蒂斯之一’弗莱恩-22冷却液,与哥伦比亚不同’S STS-109,当一小块碎屑被粘在她的冷却液回路2中,并限制在该环中的氟利昂-22的流动。冷却剂环中的氟利昂-22的数量略低于飞行规则红极限,但经过工程师在地面的详尽分析之后,他们决定用任务进行压制。

然而,ADR正在任务,以除去远的碎片,并且从较高的高度而不是ISS和轨道转移的碎片。

相关的介绍(可在L2上提供)旨在重点关注其技能和经验的潜在利用,因为ADR项目建立了规划技术和开发能够去除的系统的技术和发展“massive objects”从轨道,有可能通过ADR的Splint版本删除小物体。

“利用轨道碎片计划办公室(ODPO),工程和使命运营的独特能力,以引领ADR的早期技术开发和运营计划,”打开演示文稿。“为班车/星座劳动力提供新的机会。

“立场JSC将来引领主要的空间活动(每年常规除去〜5个大量物体,可能有国际合作)。”

编辑:虽然参考了JSC,但已被指出,ADR只是NASA轨道碎片计划办公室进行的正在进行的内部研究,并且它不代表JSC的官方立场。也不是美国宇航局。

每年五个物体,ADR将不会’T缺乏目标,仅有270多个来自俄罗斯SL车辆的上阶段,所有这些都在轨道上跑到600到1000公里之间。

“每年去除大约五个物体的活跃碎片。这些是环境风险最高的对象。大多数目标都花了俄罗斯SL上阶段(〜270),”列出了演示文稿。“群众:1.4至8.3吨。尺寸:直径2至4米,长度为6至12米。高度:〜600至约1000公里。倾向:〜7型明确定义的频段。”

注意到这一点“为了保留后代的近地球空间,必须考虑ADR,”演示文稿增加了即使没有从现在开始进行新的发布–并考虑到一些车辆使用“25 year decay rule”,消费阶段的设计是最终的脱毛–由于所谓的碰撞片段,情况最终会恶化。

“碰撞碎片通过未来50年替换其他腐烂的碎片,使总人口近似恒定。超过2055年,腐烂的碎片率降低,导致由于碰撞导致的整体卫星人口净增加,”演示文稿指出。

“可能会持续发生重大分手(例如,Fengyun-1C Asat测试,Briz-M爆炸)。延期处理(如25年的衰变规则)将有所帮助,但将不足以防止碎片自我产生现象发生。”

眶碎片的威胁–尤其是碰撞片段立场–已知一段时间,如通过2005年“评估当前的狮子座环境”研究,在ADR介绍中引用。

“一项重大研究(使用NASA’关于碎片环境的图例模型于2005年进行。利奥地区目前的碎片人口已达到环境不稳定,碰撞将成为未来最大的碎屑产生机制。

“只有近地球环境的修复,从轨道上移除现有的大物体可以防止未来的空间研究和商业化的问题。”

最近在2010年10月最近更新了轨道的碎片质量,估计存在5,900吨的碎片,居住在低地球轨道(LEO)中居住了2500吨。

对于能够扫地大块碎片的航天器的设计,在该项目的这个阶段没有真正的细节即将到来。

但是,一些基本的基本规则–和要做的问题–被指出,例如对系统的需求“repeatability” –因此,避免需要发射航天器以去除每块碎片。

“运营/技术挑战:从成本角度来看,每次发射启动单对象拆卸是不可行的。推进:固体,液体,其他(血浆,系绳等)?精密跟踪:地面或空间基于空间?稳定(翻滚目标):物理或非物理?约会:自治和非合作?捕获:物理(Where,Whate)或非物理(如何)?脱毛:什么时候,在哪里?

“其他要求:经济实惠的成本。去除系统的可重复性(空间中)。”

还列出了下一步,美国宇航局为中心,用于利用其技能和能力的能力来利用工程师。

“确定Mod支持此活动的级别。在未来几个月内建议在Mod CS / Contractor Workforce境内的适度支持。确定额外的融资机会,以制定ADR实施计划/核查。 JSC IR.&D.通过JSC执行理事会的中心管理。

“识别JSC(1)可以引导/支持,(2)的领域,应引导/支持,(3)处于一个独特的位置,以引导/支持未来的ADR活动。”

用美国国家航空航天局’未来仍然有些在下降, 随着政治努力稳定通过参议院账单中概述的资金拨款–奥巴马总统提炼’S FY2011预算提案 –该项目可能留在研究水平一段时间。

但是,美利坚合众国国家空间政策(2010年6月28日)–在ADR演示文稿中引用–确实为将项目前进提供了一些弹药。

“保留空间环境和负责的空间:保留空间环境。为了最大限度地减少碎片并保留所有用户所有用户的负责任,和平和安全使用的空间环境,美国应:

“通过国家航空航天局(NASA)和国防部长,通过管理员和辩护秘书,减少轨道,减少危害,增加对当前和未来碎片环境的理解。”

(图片–所有通过ADR呈现(L2),通过L2使用MMOD击打图像)。

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