8.5.1　空间拖船捕获离轨

空间拖船通常由两部分组成：目标捕获机械臂（或机械手）和平台。平台自主完成对空间碎片的交会、接近和停靠，它主要由结构分系统、电源分系统、热控分系统、综合电子分系统、测控与通信分系统、制导导航与控制（GNC）分系统、推进分系统等组成；机械臂则在自主控制下完成对目标的捕获，最后通过轨道机动，清除空间碎片。空间拖船的部分技术已得到实际飞行验证，但其成本较高，因此适用于清除一些亟待解决的空间碎片，例如大型空间碎片。

空间机械臂作为刚性捕获机构，对失效航天器的捕获具有控制精度高、捕获稳定性好等特点，尤其在对失效航天器的消旋与离轨过程中，空间机械臂能够实现对失效航天器的精准控制，因而不仅具有对失效航天器的消旋能力，还能保证离轨过程中的可靠性与安全性。

太空作业机械臂的研究工作最早开始于苏联的Lunakod/Luna空间计划，此后，加拿大、美国、欧洲、日本等各国和地区相继开展了空间机器人研究与开发工作[85]。而空间拖船清除空间碎片的部分关键技术也已得到实际飞行验证，美国、俄罗斯、ESA等国家或组织已研制出多种具有自主控制和在轨交会功能的航天器，并且具备捕获大碎片的能力，其中以美国的空间拖船（Spacecraft for the Universal Modification of Orbits，SUMO）最具代表性。