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科技新思路:利用纳米机器人和激光处理太空垃圾

激光制造网 来源:亚洲科学家杂志2012-08-21 我要评论(0 )   

《亚洲科学家》杂志 来自印度哈里亚纳邦拉杰果德(Klawad)的科学与技术学院的三个学生,提出了具有革新意义的太空垃圾处理方式。 发表在《探月人宣言(印度版)》(Moo...

      《亚洲科学家》杂志 – 来自印度哈里亚纳邦拉杰果德(Klawad)的科学与技术学院的三个学生,提出了具有革新意义的太空垃圾处理方式。


       发表在《探月人宣言(印度版)》(Moon Miners’ Manifesto India)季刊杂志上的一篇题为《太空垃圾问题及缓解途径》的论文中,马拉里∙贾休(Sourabh Kaushal) 和尼舍安特∙奥罗拉(Nishant Arora)提议使用可降解原料生产太空器材,并利用纳米机器人收集腐朽的空间碎片。


图片来源:欧洲航天局


        这篇论文还有一位名为尼尔雷杰∙帕奇朋特(Niraj Pachpnde)的学生参与。它为这个小组赢得了太空专家的喝彩,包括来自印度空间研究组织(ISRO)的印度空间科学与技术学院主任、研发科学家V∙艾迪莫西(V. Adimurthy) ,和ISRO的空间碎片专家朴雅卡∙本德豪帕赫(Priyankar Bandhopadhyay)。


       篇幅为8页的论文指出,在所有空间碎片中解体碎片占42%;卫星碎片、剩余燃料、废弃电池、火箭残骸占17%;执行太空任务过程中产生的垃圾占19%;报废太空船占22%。


       “这些物体的种类应有尽有,从发射后被遗弃的多级火箭、报废的人造卫星,到爆炸和撞击产生的碎片…由于这些物体的运行轨道可能与航天器的发射轨道重叠,它们是潜在的撞击威胁。”学生们解释说。
 

       文中提议使用纳米碳管制成的网状物收集垃圾,其作用类似于触摸屏,当碎片触及网面时,位于特定网格结点上的纳米机器人就会把它们收集存储起来。
     

      小组提出的另一个建议是,使用激光气化太空垃圾,或改变它们的飞行轨迹使其重返地球。他们提议说激光装置可以安装在国际空间站。


       还有一个提议是在空间站周围建立巨大的轨道废物回收场,可为空间站提供额外防护。论文还指出,将空间碎片转化为能源的可能性也值得探索。
       文中写道,地球轨道上约有1万5千个长度超过3英寸探测极限的空间碎片,这意味着可能还有成万上亿的小型碎片未被测出。


      “无论大小,这些碎片都存在着最终消失的可能,因为它们在高速运行,大部分都高达每小时几十万公里。”他们写道。
文中引用的一份研究指出,1981年测出的空间碎片数量是5千枚。1990年底,研究认为在2万8千个升空的太空器中大部分已腐朽,只剩8500枚遗留在轨道上。到2005年,这个数字被上调到1万3千枚,到2006年升至1万9千枚。
文章指出,在分类的空间碎片中,有近12%由卫星在正常展开、运行过程中遗弃的物品组成。在更高轨道上发生的爆炸是空间碎片产生的主要原因之一。而太空行走也会产生一些垃圾。


       “例如, 在STS-116航天任务中苏尼特•威廉斯(Sunita Williams)在进行舱外活动时丢失了一台相机。丢失的物品包括垃圾袋、手套、工具箱。”作者们写道。

 

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