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軍工航天新聞

科技新思路:利用納米機(jī)器人和激光處理太空垃圾

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:亞洲科學(xué)家雜志2012-08-21 我要評(píng)論(0 )   

《亞洲科學(xué)家》雜志 來(lái)自印度哈里亞納邦拉杰果德(Klawad)的科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的三個(gè)學(xué)生,提出了具有革新意義的太空垃圾處理方式。 發(fā)表在《探月人宣言(印度版)》(Moo...

      《亞洲科學(xué)家》雜志 – 來(lái)自印度哈里亞納邦拉杰果德(Klawad)的科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的三個(gè)學(xué)生,提出了具有革新意義的太空垃圾處理方式。


       發(fā)表在《探月人宣言(印度版)》(Moon Miners’ Manifesto India)季刊雜志上的一篇題為《太空垃圾問(wèn)題及緩解途徑》的論文中,馬拉里?賈休(Sourabh Kaushal) 和尼舍安特?奧羅拉(Nishant Arora)提議使用可降解原料生產(chǎn)太空器材,并利用納米機(jī)器人收集腐朽的空間碎片。


圖片來(lái)源:歐洲航天局


        這篇論文還有一位名為尼爾雷杰?帕奇朋特(Niraj Pachpnde)的學(xué)生參與。它為這個(gè)小組贏得了太空專(zhuān)家的喝彩,包括來(lái)自印度空間研究組織(ISRO)的印度空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院主任、研發(fā)科學(xué)家V?艾迪莫西(V. Adimurthy) ,和ISRO的空間碎片專(zhuān)家樸雅卡?本德豪帕赫(Priyankar Bandhopadhyay)。


       篇幅為8頁(yè)的論文指出,在所有空間碎片中解體碎片占42%;衛(wèi)星碎片、剩余燃料、廢棄電池、火箭殘骸占17%;執(zhí)行太空任務(wù)過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾占19%;報(bào)廢太空船占22%。


       “這些物體的種類(lèi)應(yīng)有盡有,從發(fā)射后被遺棄的多級(jí)火箭、報(bào)廢的人造衛(wèi)星,到爆炸和撞擊產(chǎn)生的碎片…由于這些物體的運(yùn)行軌道可能與航天器的發(fā)射軌道重疊,它們是潛在的撞擊威脅。”學(xué)生們解釋說(shuō)。
 

       文中提議使用納米碳管制成的網(wǎng)狀物收集垃圾,其作用類(lèi)似于觸摸屏,當(dāng)碎片觸及網(wǎng)面時(shí),位于特定網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)上的納米機(jī)器人就會(huì)把它們收集存儲(chǔ)起來(lái)。
     

      小組提出的另一個(gè)建議是,使用激光氣化太空垃圾,或改變它們的飛行軌跡使其重返地球。他們提議說(shuō)激光裝置可以安裝在國(guó)際空間站。


       還有一個(gè)提議是在空間站周?chē)⒕薮蟮能壍缽U物回收?qǐng)觯蔀榭臻g站提供額外防護(hù)。論文還指出,將空間碎片轉(zhuǎn)化為能源的可能性也值得探索。
       文中寫(xiě)道,地球軌道上約有1萬(wàn)5千個(gè)長(zhǎng)度超過(guò)3英寸探測(cè)極限的空間碎片,這意味著可能還有成萬(wàn)上億的小型碎片未被測(cè)出。


      “無(wú)論大小,這些碎片都存在著最終消失的可能,因?yàn)樗鼈冊(cè)诟咚龠\(yùn)行,大部分都高達(dá)每小時(shí)幾十萬(wàn)公里。”他們寫(xiě)道。
文中引用的一份研究指出,1981年測(cè)出的空間碎片數(shù)量是5千枚。1990年底,研究認(rèn)為在2萬(wàn)8千個(gè)升空的太空器中大部分已腐朽,只剩8500枚遺留在軌道上。到2005年,這個(gè)數(shù)字被上調(diào)到1萬(wàn)3千枚,到2006年升至1萬(wàn)9千枚。
文章指出,在分類(lèi)的空間碎片中,有近12%由衛(wèi)星在正常展開(kāi)、運(yùn)行過(guò)程中遺棄的物品組成。在更高軌道上發(fā)生的爆炸是空間碎片產(chǎn)生的主要原因之一。而太空行走也會(huì)產(chǎn)生一些垃圾。


       “例如, 在STS-116航天任務(wù)中蘇尼特•威廉斯(Sunita Williams)在進(jìn)行艙外活動(dòng)時(shí)丟失了一臺(tái)相機(jī)。丟失的物品包括垃圾袋、手套、工具箱。”作者們寫(xiě)道。

 

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