近地轨道(LEO)卫星的数量预计将在未来十年迅速增加, 再加上已经存在的. 随着卫星数量的增加,活动卫星之间产生空间垃圾碰撞的风险也更高, 闲置的卫星或其他空间碎片. 这 增加碰撞的风险 这是赌博信誉排行十名大全空间政策和战略中心之前强调的一个问题吗.

空间碎片的基础
随着卫星数量的增加,活动卫星之间产生空间垃圾碰撞的风险也更高, 闲置的卫星或其他空间碎片.

低地球轨道上现有的人造物体数量已经导致太空垃圾由于碎片之间的额外碰撞而变得自给自足. 即使是现在, 大多数小型卫星仅依靠大气阻力脱离轨道——这导致这些飞行器在其有效寿命结束后仍在轨道上运行,并增加了内部爆炸或碰撞产生碎片的风险.

一个由航天科学家和工程师组成的团队正在开发一种新技术,以减少留在这种关键环境中的碎片数量. 解决方案, 被称为锂离子电池Deorbiter, 是否将利用飞船上已经存在的电池,通过点燃电池使其进入热失控状态来产生脱离轨道的推力来减少碎片.

“每个人都知道锂离子电池及其热失控和喷火的风险,“博士说. Joseph Nemanick是能源技术部的高级研究科学家. 锂离子电池Deorbiter将这种劣势变成了优势.”

通过一种可控的方式激活热失控, 产生的炽热气体通过一个喷嘴产生推力使其脱离轨道. 这种方法是第一个零附加质量的航天器技术,能够减少轨道碎片,帮助保护近地轨道免受太空垃圾的影响.

锂离子电池脱轨
锂离子电池脱轨器将以受控的方式启动热失控,并利用产生的炽热气体产生推力脱离轨道.

“大多数小型卫星根本没有推进力,被困在最初交付的轨道上,“博士说. 约翰·德塞恩,推进科学部的资深科学家. “通常大气阻力是卫星脱离轨道的唯一途径, 而是利用卫星的电池作为推进装置, 整体寿命和碰撞的机会可以减少.”

该团队已经在航天推进研究设施(Aerospace Propulsion Research Facility)进行了概念验证.  科学家们演示了空间额定电池的激活,这种电池可以实现与商用固体火箭发动机相当的有效推力. 而这种力量可以通过工程更改进一步增加, 预计推力足以使一颗小卫星在低轨道上的剩余轨道时间减少55%.

即使有了这些有利的发现,采用这种创新技术仍然存在障碍. 也许最大的障碍是改变人们对热电池失控的看法.

“告诉人们,你可以熟练地驾驭太空中可能发生的最可怕的事情之一,这需要很多说服力,”Nemanick说. “然而, 从纯化学的角度来看这个事件, 电池热失控和普通固体火箭发动机之间有明显的重叠.”

推进部和推进科学部的成员正在推进研究设施中对这项技术进行进一步的测试, 还包括约翰·席林, 安德里亚许, 布莱恩·布雷迪, 安德鲁Cortopassi, 和狄龙. 人们特别感兴趣的是开发控制推力的不同方法, 可靠的触发, 确保安全激活. 为了进一步推进他们的项目,该团队正在最后确定资助提案.

在时间, 锂离子电池分离器可以在不增加燃料和重量的情况下减少卫星产生的太空垃圾, 证明有时候答案就在内心.

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