CN109421942A - 旋转伸缩式太空垃圾回收飞船 - Google Patents

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    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/14—Space shuttles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明一种适用于旋转伸缩式太空垃圾回收飞船，包括：太空雷达传感器（1）、激光测距传感器（2）、喷射推进器（3）、可旋转伸缩舱门（4）、太空垃圾回收飞船船体（5）。通常情况下，飞船在宇宙中运行，当太空垃圾进入空雷达传感器（1）设置的感应范围内，激光测距传感器（2）做出反应，测量出太空飞船的精确位置和形状大小，根据太空垃圾的大小选择避障或者回收太空垃圾，当太空垃圾的大小可以被回收时，飞船开往定位地点，可旋转伸缩舱门（4）打开，把太空垃圾装入飞船中，当飞船内收集到一定数量的太空垃圾，就返回至太空站交由专业人员处理。

Description

旋转伸缩式太空垃圾回收飞船
技术领域
本发明是涉及一种垃圾回收飞船，具体地说是涉及一种旋转伸缩式太空垃圾回收飞船。
背景技术
随着航天事业的发展，太空上开始出现越来越多的垃圾，如何清理他们已经成为新难题。太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片，是宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体，包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星，航天器表面材料的脱落，表面涂层老化掉下来的油漆斑块；航天器逸漏出的固体、液体材料；火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片。太空垃圾不仅给航天事业带来巨大隐患，而且还污染了宇宙空间，给人类带来灾难，尤其是核动力发动机脱落，会造成放射性污染，所以要对太空中的垃圾进行回收。
现有的回收太空垃圾的方法有太空碎片清除系统，它将通过把大气气体脉冲发射到目标碎片必经路线上，增加太空垃圾的摩擦力，令其下降坠落到地球大气层里；用于小卫星的微型电力推进器，可以将卫星安全带回地球大气层，在空中烧尽，从而避免产生太空垃圾，控制低空轨道的卫星拥挤状况；使用激光武器，将太空垃圾在太空中直接焚烧掉。目前关于太空垃圾的检测方法有雷达探测技术和激光探测技术。雷达定位系统在航天事业中有广泛的应用，其中圆锥扫描雷 达、单脉冲雷达是靠一个与目标偏离天线轴的距离成正比的误差信号来驱动天线的伺服系统，以转动天线实现机械跟踪。所以，它不仅跟踪速度慢，而且存在较大的动态滞后误差，特别是当目标做机动飞行时，动态滞后误差达到相当严重的地步，甚至会出现目标失锁的现象。利用激光的方向性极好、不易发散、光强也可以保证的特性，从而展开了激光在测量界的应用。虽然激光监测技术的定位精度远大于雷达，但因激光特性的限制，直接寻找到小目标太空垃圾的难度较大。如果先利用雷达确定太空垃圾的大概范围，再用激光进行精密观测，对太空垃圾的监测就可事半功倍，所以采用激光雷达技术。激光雷达的基本原理是：发射机发射一束一定功率的激光束，经过大气传播辐射到目标面上，目标面反射回来的回波由接收机接收，再由信号处理提取回波中的有用信息。通过激光雷达扫描到太空垃圾后，飞船改变轨道捕捉垃圾。但飞船在太空中变轨是靠燃烧助推，航天器通常通过喷射物质获得动力，喷射的时候推进器对喷射物质施加了很大的作用力，喷出的物质速度很快，获得的反作用力也就很大，足以推动飞船改变轨道。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种根据雷达与激光相结合的太空测距装置，该装置可感知太空垃圾位置，并能扫描垃圾的大小，并将其运用到旋转伸缩式太空垃圾回收飞船中。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
旋转伸缩式太空垃圾回收飞船，包括：太空雷达传感器1、激光测距传感器2、喷射推进器3、可旋转伸缩舱门4、太空垃圾回收飞船船体5。所述太空雷达传感器1可以侦测太空垃圾的形状和大体位置，再通过激光测距传感器2，在太空垃圾的大致位置发射激光，测得太空垃圾的确切位置和基本形状；所述喷射推进器3是一种燃烧助推装置主要用于脱离太空轨道，并在太空任意航行；所述可旋转伸缩舱门4是通过旋转让舱门打开的结构，可以让舱门尽可能打开回收太空垃圾。所述太空垃圾回收飞船船体5以太空垃圾收集仓为主，舱内有回收垃圾的一系列设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：飞船上装有环形距离波感应装置，飞船可以自行判断与太空垃圾的距离，做到智能回收，无需操作人员时刻关注，更加节省人力，使更多的研究人员投入到其他机械运作中，提高人员利用率。雷达与激光相结合的太空测距装置装置的另一个优点在于：可以多角度、更清晰地感应太空垃圾的位置，从而做到及时回收或避让太空垃圾，提高回收效率。
附图说明
图1是本发明旋转伸缩式太空垃圾回收飞船的结构示意图
图2是本发明旋转伸缩式太空垃圾回收飞船的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1所示旋转伸缩式太空垃圾回收飞船的结构示意图，包括：太空雷达传感器1、激光测距传感器2、喷射推进器3、可旋转伸缩舱门4、太空垃圾回收飞船船体5。通常情况下，飞船在宇宙中运行。当太空垃圾进入空雷达传感器1设置的感应范围内，激光测距传感器2做出反应，测量出太空飞船的精确位置和形状大小，飞船开往定位地点，可旋转伸缩舱门4打开，把太空垃圾装入飞船中。当飞船内收集到一定数量的太空垃圾，就返回至太空站交由专业人员处理。
图2所示旋转伸缩式太空垃圾回收飞船的工作流程图，旋转伸缩式太空垃圾回收飞船被发往太空，在太空中侦测太空垃圾的位置，雷达传感器与激光传感器同时工作，测量太空垃圾的大小和位置，太空垃圾过大，选择避障，太空垃圾大小合适，利用推进器到达太空垃圾的位置，回收太空垃圾。
本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种旋转伸缩式太空垃圾回收飞船，包括：太空雷达传感器（1）、激光测距传感器（2）、喷射推进器（3）、可旋转伸缩舱门（4）、太空垃圾回收飞船船体（5），其特征是:所述该飞船具有智能回收太空垃圾的功能；所述该飞船具有可旋转伸缩的太空舱门，舱门可通过旋转方式打开的功能。
2.根据权利要求1所述的旋转伸缩式太空垃圾回收飞船，其特征是:所述该飞船具有智能回收太空垃圾的功能，所述太空雷达传感器（1）感知进入飞船雷达范围内的太空垃圾，了解其大小、形状，并回馈其位置、再利用激光测距传感器（2）向回馈位置发出激光，确定太空垃圾的准确位置，当太空垃圾过大时，飞船采取避障措施，当太空垃圾大小形状便于回收时，推进器推动飞船进入目标地点，回收太空垃圾。
3.根据权利要求1所述的旋转伸缩式太空垃圾回收飞船，其特征是:所述该飞船具有可旋转伸缩的太空舱门，舱门可通过旋转方式打开的功能，所述可旋转伸缩舱门（4），是通过旋转方式带动各门叶向圆周外伸展打开，直到伸展到便于将太空垃圾回收的大小。
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