太空碎片威胁！维尔茨堡团队开发创新卫星解决方案

太空碎片威胁！维尔茨堡团队开发创新卫星解决方案

空间碎片的危险变得越来越严重，特别是对于国际太空旅行的功能而言。重点是旧卫星和碎片，它们对现役航天器和国际空间站（ISS）的机组人员都构成碰撞风险。由维尔茨堡大学和柏林工业大学协调的一个国际研究小组正在研究一个有前景的项目来应对这一挑战。项目名称为“gEICko：基于 Gecko 的创新捕获套件，用于不合作和未准备的轨道资产”，正在开发一颗旨在专门清除空间碎片的卫星。作为 EIC 探路者计划的一部分，欧盟已提供 400 万欧元资金，其中近 70 万欧元专门用于维尔茨堡。

这个问题具有爆炸性：有超过 50,000 个直径至少为 10 厘米的废弃物体在地球轨道上循环，而且由于碰撞和爆炸等原因，它们的数量还在不断增长。为了避免未来发生碰撞，国际空间站已经多次进行规避机动。本技术旨在通过新颖的对接系统与这些不合作的物体进行有效的交互，但这尚未实现。这些操作的复杂性随着目标物体的大小和轨道而增加。

采用 Gecko 技术的创新解决方案

研究小组寻求的解决方案是基于壁虎足部的粘合原理。这些动物使用数十亿根细毛粘附在垂直且光滑的表面上。为卫星设计了一个对接系统，使用附着在卫星接触表面上的特殊壁虎材料。这些材料利用范德华力，即使在没有电荷的情况下也能粘附。这颗卫星也被称为“追击者”，它与目标物体对接，可以专门改变它们的轨道，以便将它们移出地球轨道。

此外，计划Gecko卫星还将能够到达工作卫星进行维护工作。这有助于延长现有技术的使用寿命，同时最大限度地减少太空浪费。使用受木黄蜂启发的特殊绳索和钻孔设备来确保作业效率。

立方体卫星的作用和市场预测

在这些发展的同时，立方体卫星产业也呈现出惊人的增长速度。过去五年里大约成立了 200 家新公司，到 2033 年，欧洲 CubeSats 市场将以 12% 的复合年增长率增长到 354 亿美元。量子传感器和高超音速推进等新技术的模块化设计和集成正在彻底改变太空旅行的可能性。

立方体卫星日益增长的重要性反映在推动航天工业发展的各种趋势中。能源监测和国防等领域的应用多样化得到了欧盟资助计划和初创企业私人投资的支持。 CubeSat 技术的发展还可以通过推广具有成本效益和创新的方法，对 gEICko 倡议等项目产生积极影响。

Enrico Stoll 教授、博士是该项目的首席科学家，十年来一直致力于研究粘合原理，该原理现已应用于该技术。目标是在三年资助期结束时开发出对接机制的功能原型，乐观地预测大约十年内部署 Gecko 卫星。

清理空间碎片的努力不仅具有创新性，而且也是确保当前和未来航天器安全所迫切需要的。挑战仍然巨大，但通过“gEICko”等项目取得的进展可能对太空探索的未来至关重要。

欲了解更多信息，请参阅 维尔茨堡大学, 西尼克斯 和 社论 。