空间碎片能量转化利用技术

发布时间：2021-06-01 07:26

　　针对目前的空间碎片问题,提出了空间碎片发动机概念,立足于使用捕获到的空间碎片,转化为发动机可用的推进剂。在完成碎片清理目标的同时,获得可持续的动力来源,延长清理器的工作寿命。针对空间碎片制粉的方法进行了研究,提出了使用球磨仪对金属样本进行研磨。使用转刀式粉碎机对非金属材料进行粉碎。通过实验发现,多数粉末粒径达到微米量级。针对空间碎片粉末推进方式进行了研究,提出了使用静电加速推进方式对粉末进行加速。空间碎片发动机虽然起源于空间碎片清理任务,但是可持续的推进剂供应,也将为小行星探测等任务提供更好的思路。 

【文章来源】：飞控与探测. 2020,3(04)

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

试验设备

本项目所用的激光粒度分析仪为BECKMAN公司LS l3 320型激光粒度分析仪。贝克曼库尔特LS 13 320系列微纳米激光粒度分析仪应用颗粒光散射原理，根据光学理论推算颗粒粒度分布，主要适用于粉体或各种材料颗粒粒度的分析，其最大特点是粒度分析动态范围宽，操作简便快捷，自动化程度高，可广泛应用于质量控制实验室、质量控制部门及其他粒度分析领域。激光粒度分析仪的实物如图1(d）所示。图1 试验设备

图3(a）是使用的铝合金初始样品的照片，其尺寸在30mm以内。图3(b）是研磨后的样品。图3(c）为激光粒度仪检验试剂。由于在放置的过程中，样品有可能吸水受潮，所以在检测之前，需要通过烘箱进行一定时间的烘干，使样本脱水，并在研钵中进行简单的分离。最后，加入溶剂，使样本在溶剂中分散，这有利于激光粒度分析仪对其做出准确的测定。图3 铝合金研磨及检验过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]天基激光清除空间碎片任务分析[J]. 王卫杰,李怡勇,罗文,张飞舟,张江.  系统工程与电子技术. 2019(06)
[2]8km/s以上毫米级空间碎片地面模拟实验研究进展[J]. 宋光明,李明,龚自正,武强,徐坤博.  空间碎片研究. 2019(01)
[3]空间碎片监测移除前沿技术与系统发展[J]. 李明,龚自正,刘国青.  科学通报. 2018(25)
[4]碎片清理发动机概念探索[J]. 蓝磊,宝音贺西.  科学通报. 2017(09)
[5]地基激光驱动空间碎片降轨特性研究[J]. 温泉,赵尚弘,方英武,杨丽薇,王轶,丁西峰,林涛.  激光技术. 2017(03)
[6]行星球磨机单磨球运动规律的研究[J]. 张昌松,饶金辉.  矿山机械. 2015(09)
[7]电动力绳系研究进展[J]. 蔡洪,杨育伟,郭才发.  宇航学报. 2014(11)
[8]空间碎片飞网捕获仿真研究[J]. 贾杰,王艺.  航天器环境工程. 2014(02)
[9]静止轨道碎片清除飞行器概念研究[J]. 赵启龙,康志宇,韩亮亮.  国际太空. 2014(01)
[10]绳系卫星在轨试验及地面物理仿真进展[J]. 陈辉,文浩,金栋平,胡海岩.  力学进展. 2013(01)

博士论文
[1]空间机动飞行器清除碎片任务规划与制导控制技术[D]. 王伟林.国防科学技术大学 2017

硕士论文
[1]空间碎片环境中的航天器易损性分析[D]. 王彬.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3209942