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日本要发力清扫“小块太空垃圾”

2017/02/08

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  日本政府和民营企业将共同推进废弃人工卫星和火箭等太空垃圾对策。太空垃圾被称为“空间碎片”。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)将监视小型碎片以免产生碰撞事故,川崎重工也将开发处理碎片的专用卫星。随着小型卫星等太空技术不断进步,航空相关的商业正在扩大。为了控制风险,处理急剧增加的空间碎片成为当务之急。

 

地球周围的太空垃圾(效果图)

 

  日本宇宙航空研究开发机构将设法捕捉10厘米左右的小型碎片。此前,该机构只将1.6米以上的碎片列为监视对象。今后将在冈山县设置NEC的地面雷达,由三菱电机对正在使用的大型光学望远镜进行改造,以提高观测性能。此外,还将引入富士通的分析系统,用来辨别空间碎片和查明运行轨道。

 

  日本宇宙航空研究开发机构此前一直在收集数据,但精度不够高,还曾通过美国政府获取数据。今后将强化能力,达到与美国相当的观测水平。力争2017年度内动工,到2020年度开始试运行,预计总工程费约为100亿日元。

 

  2月,日本宇宙航空研究开发机构利用无人货运飞船“鹳”6号机进行了清除碎片的实验,但飞船未能按计划行动。空间碎片不断增加,与卫星和国际空间站(ISS)碰撞的风险在不断升高。实验负责组长井上浩一表示,“只要太空环境恶化的现状不改变,就必须继续采取对策”。

 

  川崎重工将开发专门用来去除空间碎片的小型卫星,计划3年内发射试验机。如果实现实用化将成为全球首例。卫星的尺寸约为1立方米左右,重约100千克,价格争取控制在数十亿日元程度。

 

  川崎重工将利用在工业机器人领域积累的技术,开发捕获空间碎片的专用“图像传感器”,同时也在开发捕获碎片并进行固定的“夹持装置”,将碎片带入大气层后烧毁。捕捉对象设想为重约5吨的两级火箭的残骸等。

 

  联合国也在探讨空间碎片对策,日本政府的方针是让企业负有火箭发射后不产生空间碎片的义务。川崎重工预测三菱重工业等火箭发射企业存在需求。计划到2025年度,使太空业务的销售额达到约100亿日元,是目前的2~3倍。

 

  在东京拥有研发基地的初创企业Astroscale将于2017年下半年发射用于观测空间碎片的小型卫星。该卫星可以观测到数量多达数亿的0.1~数毫米的微小空间碎片。目前卫星的组装工作已经完成,进入了软件开发阶段。Astroscale将制作碎片的分布图,向研究机构和相关企业销售。

 

  空间碎片在过去20年里增加了一倍。随着卫星的小型化和民营企业纷纷涉足太空领域,预计今后也将快速增加。如果不采取对策,碎片相互碰撞再产生新的碎片这一恶性循环的风险在不断升高。

 

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