天基平台激光清除小尺度空间碎片降轨特性研究

摘要

空间碎片主要是指人类在太空活动中遗留在空间中的废弃的航天器残骸以及它们因碰撞或爆炸而产生的碎片。本文通过建立空间碎片自旋与非自旋模型,分析了天基激光作用下碎片速度的变化规律,在此基础上研究了激光辐照作用下空间碎片的变轨模型.通过仿真分析了空间碎片的近地点与远地点高度的变化量在碎片运行轨道不同位置与高能脉冲激光作用的变化规律,对比分析了激光在不同辐照角度下与碎片作用时的降轨清理效果.研究结果表明:天基激光清除空间碎片存在最佳作用区域,降轨清理的最佳位置在初始真近角f=120°和=240°位置附近;激光作用碎片的辐照角度对碎片的降轨清理效果有较大影响,激光在不同辐照角度与碎片作用时的降轨清理效果具有相对碎片轨道椭圆主轴的对称性.