7.4.3 GEO碎片清除
2025年09月20日
7.4.3 GEO碎片清除
GEO是另外一片实用价值较高的地球轨道区域,位于赤道附近、距离地球35 786 km高度的狭窄地带。在这个轨道高度上没有地球大气,因此也就没有相对有效的自然衰减方式。对处于这个轨道高度的卫星,一般都是考虑在卫星寿命即将结束时,将其转移到比有效GEO高至少300 km的坟墓轨道上。由于大部分GEO碎片所处的轨道高度基本一致,清理多个物体所需要的速度变化较小,所以GEO上的大碎片清除起来相对比较容易,但是由于从地面跟踪尺寸小于50 cm的GEO小碎片极其困难,因此清除GEO上的小碎片要比LEO更加困难。先降低GEO碎片的轨道高度,再将其送入地球大气层也是可行的办法之一,但这个过程需要较大的速度变化。如果通过消耗推进剂来实现GEO碎片降轨,可能任务航天器的寿命不会很长,难以完成多次降轨任务,所以,一般只能使用如离子发动机或太阳帆等连续小推力技术。但是,通过地球大气清除GEO碎片需要进入LEO范围,这样又无形中增加了和其他物体碰撞的机会。
综合以上分析可知,在LEO上的空间碎片,虽然可以通过激光推移技术来清除,一般不会产生新的空间碎片,并且能够重复使用,但是这种方式目前还是受限于技术水平而难以实现,同时清除成本相对较高。而容器收集方法在动力控制和规避其他航天器方面存在着较多的技术难题,并且收集器自身有存在被损伤并产生二次碎片的风险,但这种方式的成本很低。对于空间拖船和系绳这类捕获降轨方式而言,具有在不同轨道范围内清除较大尺寸的空间碎片的优势,但同时也存在着不足,这类刚柔耦合的结构涉及复杂的关键技术,并且作用距离有限,只能近距离清除空间碎片。