8.4.2 充气装置自主离轨
依然基于提高面质比这一思想,还可以使用充气装置膨胀形成气球、抛物面等形状,以达到同样的清除效果,最终提高低地球轨道航天器的气动阻力,迫使其提早离轨。美国贝尔公司在2004年研制的充气加固拖曳结构(Towed Rigidizable Inflatable Structure,TRIS)。该结构由3条支架连接一个大面积的抛物面装置,平时收缩在小盒里。当卫星工作寿命终止时,打开伸展支架,充气成为抛物面。离轨装置一般占卫星总质量的1%~1.6%。对500~600 km低轨道卫星来说,其离轨时间在0.5~1年[84]。
除了上述抛物面离轨装置之外,还可以设计出球形、多面体等构型的充气离轨装置。卫星工作寿命终止时,释放出压缩氮气形成气球。假设卫星质量为1 200 kg,轨道高度为830 km,充气气球直径为37 m,则可以在1年时间离轨进入大气层烧毁。若没有此装置,卫星将在轨道上停留30~40年,由此可见该方法的有效性。