CN105819005A - 一种太空碎片清除装置 - Google Patents
一种太空碎片清除装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105819005A CN105819005A CN201510007540.7A CN201510007540A CN105819005A CN 105819005 A CN105819005 A CN 105819005A CN 201510007540 A CN201510007540 A CN 201510007540A CN 105819005 A CN105819005 A CN 105819005A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- space
- space debris
- voltage
- satellites
- voltage power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
本发明提供的一种太空碎片清除装置，包括连接至两颗卫星的一组高压电网，其中：所述高压电网由并行的数条高压金属导线构成，该金属导线直接暴露在太空中，且当被加载高压时用于吸引、撕裂并电离化太空碎片；所述两颗卫星用于维持该高压电网稳定并为该高压电网提供高压；且每颗所述卫星都配置有电位控制器，所述电位控制器用于维持卫星与空间环境的电位一致。
Description
技术领域
本发明涉及航天器在轨安全维护领域，更具体地，涉及一种利用高压电网在轨清除太空碎片(也称太空垃圾)的装置。
背景技术
自从人类在1950年代发射人造物体进入太空以来，太空中各类被废弃的人造物体越来越多，以至于开始影响人类后续对太空的利用，这类太空物体便被称之为太空碎片。美国全国研究委员会报告给出的数值模型显示，太空碎片的数量已经多到足以持续碰撞并产生更多的太空垃圾的程度。这些太空碎片会威胁航天器的安全。太空垃圾与温室气体、核废料存储等问题一样，短期内对人类的影响不大，但如果长期得不到处理，会对人类社会产生巨大影响。
目前应对太空碎片，主要采取的方式包括持续观测、主动预防和及时躲避等措施。但是随着太空碎片越来越多，采取被动的处理方法将导致航天器的研制成本和后期运行维护成本急剧增加，因而对太空碎片采取主动处理成为不得不考虑的选择。对于太空碎片的主动处理包括利用地面激光将碎片推离轨道、熔化碎片、给碎片安装动力、用金属网捕获碎片等方式，而采用高压电力网对太空碎片进行分解、电离也将成为太空碎片处理的重要措施和技术。
发明内容
本发明的目的在于，为解决近来不断增加的太空碎片对于卫星运行带来安全威胁的问题，本发明提供一种利用高压电网对太空碎片进行清除的装置。
为了实现上述目的，本发明提供的一种太空碎片清除装置包括连接至两颗卫星的一组高压电网，其中：所述高压电网由并行的数条高压金属导线构成，该金属导线直接暴露在太空中，且当被加载高压时用于吸引、撕裂并电离化太空碎片；所述两颗卫星用于维持该高压电网稳定并为该高压电网提供高压；且每颗所述卫星都配置有电位控制器，所述电位控制器用于维持卫星与空间环境的电位一致。
根据本发明的一个实施例，所述金属导线表面为圆柱状，以避免金属导线由于表面呈锐角而激烈放电。
根据本发明的一个实施例，所述金属导线的数量不少于两条，以形成尽量大的网状清除面积。
根据本发明的一个实施例，所述金属导线被加载相对于太空环境的电压为正电压的电压，以更有效地撕裂和电离太空碎片。
本发明的优点在于：利用本发明的太空碎片清除装置，可以降低太空碎片的数量，从而为卫星在轨安全运行提供条件。
附图说明
图1为根据本发明的太空碎片清除装置的示意图。
图2为根据本发明的太空碎片清除装置所包括的高压电网的电场分布组成示意图。
图3为太空碎片在本发明的清除装置的电网作用下被撕碎过程的示意图。
附图标记：
1、卫星A的电位控制器2、卫星A3、高压电网
4、卫星B5、卫星B的电位控制器6、金属导线
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明的太空碎片清除装置进行详细说明。
图1为根据本发明的太空碎片清除装置的示意图。如图1所示，本发明的太空碎片清除装置包括连接至两颗卫星2和4的一组高压电网3。高压电网3由并行的数条金属导线6构成，金属导线6直接暴露在太空中，当被加载高压时，用于吸引、撕裂并电离化太空碎片。两颗卫星2和4用于维持高压电网3的稳定并为高压电网3提供高压。每颗卫星2和4分别配置有电位控制器1和5，电位控制器1和5用于维持卫星2和4与空间环境的电位一致。
优选地，金属导线6的表面为圆柱状，以避免金属导线由于表面呈锐角而激烈放电。优选地，金属导线6的数量不少于两根，以形成尽量大的网状清除面积。优选地，金属导线6被加载相对于太空环境的电压为正电压的电压，以更有效地撕裂和电离太空碎片。
图2为根据本发明的太空碎片清除装置所包括的高压电网的电场分布组成示意图。本发明的清除装置的金属导线6在加载高压以后在空间形成的电场强度随着离金属导线6越近而越强，从而对与太空碎片的撕扯作用力更大。图2的实施例中，该高压电网采用六条金属导线6，每条导线长度为4000m，并且被加载10kV的高压。
图3为太空碎片在本发明的清除装置的电网作用下被撕碎过程的示意图。由于空间环境中等离子体的作用，使得太空碎片表面带有少量负电荷，当受到高压电网的金属导线6周围形成的电场作用时，太空碎片不断地发生撕裂，直至最后被电离化。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种太空碎片清除装置，其特征在于：包括连接至两颗卫星的一组高压电网，其中：所述高压电网由并行的数条高压金属导线构成，该金属导线直接暴露在太空中，且当被加载高压时用于吸引、撕裂并电离化太空碎片；所述两颗卫星用于维持该高压电网稳定并为该高压电网提供高压；且每颗所述卫星都配置有电位控制器，所述电位控制器用于维持卫星与空间环境的电位一致。
2.根据权利要求1的太空碎片清除装置，其特征在于：所述金属导线表面为圆柱状。
3.根据权利要求1的太空碎片清除装置，其特征在于：所述金属导线的数量不少于两条。
4.根据权利要求1的太空碎片清除装置，其特征在于：所述金属导线被加载相对于太空环境的电压为正电压的电压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510007540.7A CN105819005A (zh) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 一种太空碎片清除装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510007540.7A CN105819005A (zh) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 一种太空碎片清除装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105819005A true CN105819005A (zh) | 2016-08-03 |
Family
ID=56513987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510007540.7A Pending CN105819005A (zh) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 一种太空碎片清除装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105819005A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106809405A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-06-09 | 西北工业大学 | 一种子母星空间碎片清除平台及清除方法 |
| CN108216686A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-29 | 兰州交通大学 | 基于卫星装置的太空垃圾清理方法 |
| CN111924143A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-13 | 燕山大学 | 一种基于高能电子的空间碎片破除设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2522577A1 (de) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | Astrium GmbH | Vorrichtung zum Einfangen von Weltraum-Müll |
| CN103223408A (zh) * | 2012-01-29 | 2013-07-31 | 黄兆荣 | 静电吸引太空垃圾装置 |
| CN103434658A (zh) * | 2013-08-28 | 2013-12-11 | 李怡勇 | 一种清除空间碎片的方法和装置 |
| CN205872519U (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-11 | 王焯轩 | 太空垃圾清理装置 |
-
2015
- 2015-01-07 CN CN201510007540.7A patent/CN105819005A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2522577A1 (de) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | Astrium GmbH | Vorrichtung zum Einfangen von Weltraum-Müll |
| CN103223408A (zh) * | 2012-01-29 | 2013-07-31 | 黄兆荣 | 静电吸引太空垃圾装置 |
| CN103434658A (zh) * | 2013-08-28 | 2013-12-11 | 李怡勇 | 一种清除空间碎片的方法和装置 |
| CN205872519U (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-11 | 王焯轩 | 太空垃圾清理装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 小呆: ""清理太空垃圾的"七大神器""", 《腾讯科技》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106809405A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-06-09 | 西北工业大学 | 一种子母星空间碎片清除平台及清除方法 |
| CN108216686A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-29 | 兰州交通大学 | 基于卫星装置的太空垃圾清理方法 |
| CN108216686B (zh) * | 2017-12-07 | 2021-03-12 | 兰州交通大学 | 基于卫星装置的太空垃圾清理方法 |
| CN111924143A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-13 | 燕山大学 | 一种基于高能电子的空间碎片破除设备 |
| CN111924143B (zh) * | 2020-06-28 | 2022-03-25 | 燕山大学 | 一种基于高能电子的空间碎片破除设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ma et al. | Research progress of pollutants removal from coal-fired flue gas using non-thermal plasma | |
| Babaeva et al. | Streamer dynamics in gases containing dust particles | |
| CN105819005A (zh) | 一种太空碎片清除装置 | |
| Babaeva et al. | Streamer branching: the role of inhomogeneities and bubbles | |
| MY191473A (en) | Discharge device and method for manufacturing same | |
| SG10201902301QA (en) | A system and method for treating water systems with high voltage discharge and ozone | |
| Wu et al. | Discharge reliability in ablative pulsed plasma thrusters | |
| CN102254764A (zh) | 器件承载装置 | |
| Font et al. | Plasma discharge characteristics and experimentally determined boundary conditions for a plasma actuator | |
| Sjöberg et al. | Experimental study and numerical modelling of a dielectric barrier discharge in hybrid air–dielectric insulation | |
| JP2016049466A (ja) | 湿式電気集塵装置 | |
| US20160118220A1 (en) | Geometric field enhancement to maintain electrode conductivity | |
| RU169660U1 (ru) | Гибридный молниеотвод | |
| Kim et al. | The Change of Lightning Air Terminal and Trend of the World | |
| Ignjatović et al. | The Influence of Corona on the Lightning Surge Propagation Along Transmission Lines. | |
| CN205178265U (zh) | 一种消雷装置 | |
| Badani et al. | Generation of multiply charged tin and carbon ions in low intensity Coulomb explosion of tetramethyl tin clusters: Role of screening effects | |
| Gazzana et al. | A hybrid method to represent the soil ionization phenomenon in impulsive grounding systems | |
| Khelil et al. | Modeling of electrical discharge with vertical rod protection | |
| Zhao et al. | Effects of high-speed airflow on discharge phenomena of aircraft Discharge brushes | |
| Hussein et al. | Computational diagnostic for corona discharge plasma within cylindrical electrodes configuration | |
| RU2015157501A (ru) | Способ активной защиты специальных промышленных объектов от грозовых разрядов с применением системы молниеприёмника, анодно-катодных заземлителей и катодного преобразователя | |
| Zhang et al. | Spatially discontinuous ionization phenomenon in inhomogeneous soil | |
| Khan et al. | Prediction of Breakdown Voltage Value in SF 6-N 2 Gases Mixture Under DC Voltage with the Influence of Conducting Particles by Analyzing Experimental Data using ANN | |
| Kai et al. | Analysis on the Influence Factors and Research Status of Non-contact Electrostatic Discharge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160803 |