文/ 龔自正

中國為什么要開展空間碎片移除研究

文/ 龔自正

加強空間碎片研究，對保障我國空間資產(chǎn)安全、維護國家安全和利益、確保國際外空事務主導地位和太空話語權、塑立航天大國責任和形象、引領高新科技創(chuàng)新發(fā)展、促進生成新興太空經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)模式等具有十分重大意義。

小碎片大安全

到2017年底，我國在軌衛(wèi)星超過180余顆，2020年預計超過200顆。我國即將全面構建衛(wèi)星遙感、通信廣播、導航定位三大空間基礎設施體系，正在實施載人航天工程第三階段——長期運行的空間站計劃，正在啟動以月球探測為核心的深空探測計劃等重大空間專項計劃。這些航天器運行軌道大多數(shù)處于空間碎片密集區(qū)域，碎片撞擊將直接導致航天器損傷或失效，造成巨大的經(jīng)濟、社會和軍事?lián)p失，甚至危及空間系統(tǒng)安全乃至國家安全。

發(fā)展空間碎片移除技術與能力，是確保我國空間資產(chǎn)安全運行、維護國家安全和利益的重要保證。

小碎片大形象

由于空間碎片對空間長期可持續(xù)性應用帶來嚴重影響，空間碎片已成為國際航天界和國際社會面臨的重大挑戰(zhàn)，保護空間環(huán)境是全人類共同的責任和唯一選擇，這已經(jīng)成為各國的普遍共識，必將成為國際社會和聯(lián)合國極為重要的基本準則?？臻g碎片也是聯(lián)合國外空委、IADC等國際多邊外交博弈中一個既具有長期性又具有緊迫性的主要議題，既涉及國際形象，又關系著國家利益和責任。

發(fā)展空間碎片主動移除技術，既有助于樹立我國負責任的航天大國形象，同時，更是提升、確保我國國際空間碎片事務的主導地位，維護我國太空話語權的根本保障。

小碎片大創(chuàng)新

空間碎片移除涉及的技術廣泛，針對不同尺度、不同特性的空間碎片，需要天地一體化監(jiān)測，移除技術手段更是豐富多樣，如機械臂抓捕移除、柔性飛網(wǎng)捕獲移除、高能激光移除、離子束推移移除、靜電力增阻離軌、磁場發(fā)生器捕獲離軌等。發(fā)展空間碎片主動移除技術與能力，將促進不同學科和技術的交叉融合，不僅將帶動天文學與天體物理、空間科學、光電子學、超高速碰撞動力學、材料科學等基礎學科的發(fā)展，而且會引領空間遙感與原位感知、高精度探測、機械制造、先進控制與推進、新型材料應用等相關高新技術創(chuàng)新發(fā)展，帶動科技整體進步。

▲ 長征二號丁運載火箭

小碎片大經(jīng)濟

一方面，通過碎片移除降低在軌資產(chǎn)遭受空間碎片碰撞事件的可能性，提高在軌資產(chǎn)壽命，減少經(jīng)濟損失。另一方面，越來越多的空間碎片將逐漸占滿有限的軌道資源，特別是地球同步軌道資源，目前資料顯示每移除一個軌位資源可賺取2000萬～5000萬美元左右的利潤。通過先進的技術手段移除特定區(qū)域的空間碎片，可為有需要的航天國家或機構提供必要的軌道，是空間技術在碎片移除領域的應用拓展，有助于占據(jù)潛在的、有限的空間軌道資源，具有廣闊的國際市場，蘊含著巨大的經(jīng)濟效益。發(fā)展空間碎片移除技術與能力，將開辟空間業(yè)務新領域、促進生成新興太空產(chǎn)業(yè)模式、孕育新的經(jīng)濟增長點。

總之，發(fā)展空間碎片移除技術與能力，對保護空間資產(chǎn)安全、保障航天事業(yè)可持續(xù)發(fā)展、維護國家安全和利益、引領科技創(chuàng)新、搶占國際太空市場先機、促進太空經(jīng)濟發(fā)展、維護國家太空話語權、凸顯航天大國責任和形象具有重要戰(zhàn)略意義?！?/p>

夏丹