起控制作用的是一個微型衛星，其長度只有30厘米

 

 

太陽帆將使用質量極高的多聚膜

　　英國科學家發明了一套可以將太空垃圾碎片拖離軌道的裝置。科學家們計畫在明年發射一艘立方帆的樣機。

　　立方帆是一個小小的立方體衛星，上面裝配著一副面積25平方米的塑膠薄帆。風帆張開後，近地軌道上殘存的空氣分子對航天器的阻力將會增大，使航天器比不使用風帆時更快地墜落到地面。

　　薩裡空間中心的科研小組表示，這種技術也可以被應用到更大的衛星上，甚至是火箭推進器上來。科學家們甚至設想，要將這套系統發展成熟，並用這套系統來收集太空垃圾，將垃圾清除出軌道。「我們的系統很簡單，成本也很低；不過我們需要首先確定這套方法是否可行。」航天器控制高級講師，本項目的首席研究員維奧斯·萊帕斯博士說，「這套方法將使航天行業成為一個能夠持續發展的行業。我們需要不斷發射新衛星來提供新的服務；但如果我們不採取一些措施，太空垃圾的數量將呈指數增長。」

　　簡單的方法

　　據信，目前在我們頭頂上幾公里之內的空間內漂浮著超過5500噸太空垃圾。去年甚至還發生了兩顆衛星相撞的事件，碰撞所產生的碎片散佈在整個軌道上，更增加了其他航天器的運行風險。國際機構表示，包括老舊的衛星和廢棄的太空艙在內的報廢航天器應當在25年的服役期期滿之前被清除出軌道。

　　為了解決太空垃圾的問題，科學家們正考慮在這些垃圾的表面安裝風帆，增加空氣阻力，使它們更快地墜毀在地面上。立方帆於上週五正式亮相，它重3千克，尺寸10cm x 10cm x 30cm ，是一顆微型衛星。這顆衛星的內部安裝著一張折疊起來的聚合膜，進入太空後，這張膜就會張開。安放膜的支架由四根金屬條組成，金屬條在釋放後會因為張力而繃緊，並在這一過程中將膜展開。

　　科研小組計畫在明年年底之前發射立方帆的樣機。這種小衛星通常都會搭其他大項目的便車發射。有時候，多個小衛星也會被集合起來單獨組織一次發射。

　　陽光的力量

　　微型衛星升空後將進入距離地表700公里的極地軌道繞地球運行，科學家們將在對衛星進行系統測試的同時對其拖拽能力進行評估。如果成功的話，立方帆將像地面上的垃圾回收服務一樣成為其他衛星或軌道艙的常規搭載元件。

　　「我們希望能將它搭載在我們自己的衛星和別人的衛星上。」薩裡衛星技術有限公司主席馬丁·斯維汀爵士表示。薩裡衛星技術有限公司是當今世界微型衛星發射領域的領頭羊，該公司資助了這一項目。「我們希望立方帆能夠成為航天器的標準配件；因此，控制立方帆的體積就顯得十分重要，因為如果體積太大的話，立方帆就會影響航天器其他部分的功能。」

　　研究小組還想把立方帆發展成一套推進系統。太陽風施加在這種大面積結構上的力量能夠起到推進作用。推力雖小，但絕對夠持久。使用太陽風來作為太陽系內飛船的動力，或者使用太陽風來幫助衛星更有效地維持軌道，這種想法由來已久。

　　事實上，許多同步衛星已經在使用太陽風來維持自己的軌道高度了。這樣既可以節省珍貴的化學燃料，又可以延長航天器的壽命。

　　精密控制

　　立方帆將在運行時嘗試將軌道改變幾度，並通過這種方式來證明自己能夠起到推進器的作用。為了做到這一點，微型衛星必須精確地控制太陽風帆與太陽之間的角度，就像帆船要調整風帆的角度好借風力一樣。

　　「我們將使用最新的技術來控制衛星；我們不打算使用任何噴射推進裝置。」萊帕斯博士說，「我們發明了一套使用微型馬達來傾斜風帆的技術。馬達可以在兩個維度上移動，並通過這種方式改變風帆的重心。我們還打算使用小型磁鐵通過磁鐵與地球磁場的相互作用來控制風帆。」完成測試後，科研人員將向立方帆發射信號，指示立方帆飛離軌道。

　　薩裡衛星技術有限公司坐落在位於吉爾福德的薩裡大學校園內，立方帆項目是薩裡太空中心的一個私人投資項目，由歐洲最大的太空公司 EADS Astrium投資，EADS Astrium公司是世界上最大的衛星製造商之一，歐盟的阿麗亞娜5型載重火箭就是該公司的產品。世界上大約一半的商用衛星都使用阿麗亞娜5型火箭發射。根據測算，立方帆項目的總投資不會超過100萬歐元。

　　世界其他國家的航天機構也計畫在不久的將來發射太陽帆飛行器。美國國家航天局正在計畫與太陽帆技術的長期支持者「行星學會」一道開發一套類似的系統。日本也正在進行自己的項目。Astrium公司本身就正在資助旗下各個部門不同的太空垃圾處理項目。立方帆的設計壽命為一年。