日本擬2025年發射衛星清理太空垃圾

2019/02/07


      日本文部科學省和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)將自2019年度(2019年4月~)起,開發漂浮在宇宙空間的大型太空垃圾的清理技術。日本將與企業合作,最早在2025年度發射「清理衛星」,力爭清理留在宇宙空間的火箭的局部等。太空垃圾正持續增加,有可能破壞人造衛星等。日本希望通過政府和企業攜手的技術開發,培養新的太空産業。

 

      太空垃圾分為使用完的人造衛星和發射時剝離的火箭的殘骸等。自前蘇聯發射世界第一顆人造衛星「史潑尼克1號「已過去60多年,太空垃圾出現激增。10厘米以上的大型垃圾達到約2萬個。

 

 

     在靠近地球的軌道上,以每秒7公里以上的速度移動,相撞時破壞力巨大。2009年美國的通信衛星和俄羅斯的老舊軍事衛星相撞,有超過2千個碎片飛散,成為太空垃圾。

 

      人造衛星是支撐廣播電視和通信等的重要基礎設施。如果太空垃圾持續增加,將難以發射新衛星,因此有可能採取抑制太空垃圾數量等的國際性限制措施。如果最先掌握清理技術,有助於從國內外政府和企業承攬業務。此外,還在討論應用於給運行中的高價衛星等補給燃料、延長其壽命的服務。

 

     清理衛星將清除的是火箭的第二節等。第一節由於未達到擺脫地球重力的速度,將落到地球上。另一方面,第二節具有和人造衛星相同的速度,將持續環繞宇宙飛行。

  

      據稱,日本留在太空的火箭局部在高數百公里的軌道上有數十個。如果是主力的大型火箭「H2A」,長約10米。如果相撞等原因導致破損,將産生更多的太空垃圾。在同等程度的高度上有大量人造衛星,有可能引發相撞事故。

 

   

      日本將公開招募展開合作的企業,提供JAXA積累的技術和知識,同時推進開發。太空垃圾在旋轉的同時以巨大速度移動,接近和捕獲並非易事。除了從地面和衛星掌握太空垃圾的技術之外,還將開發使清理衛星安全接近垃圾的航空技術、作業時採用的有效利用人工智慧(AI)等的圖像識別、以及實際捕獲太空垃圾的技術等。

   


 

      捕獲的太空垃圾將使之進入大氣層被燃燒。日本計劃到2022年度發射試驗用衛星,在宇宙空間確認動作和功能。在2025年度之前開發清理衛星,測試能否清理太空垃圾。

  

      日本文部科學省作為相關費用在2019年度預算案中列入了3億日元。預計總額投入數十億日元。

  

2001年,8年前發射的美國火箭的局部落在沙烏地阿拉伯(圖由NASA提供)

 

       日本政府希望通過支援,來推動企業的商業化。在日本企業中,川崎重工、三菱重工、NEC和初創企業Astroscale(總部位於新加坡)等正展開相關技術的研究。

  

      除了美俄和歐洲之外,中國也在迅速提升技術,太空産業正成為各國展開激烈競爭的市場。但是,現有太空垃圾的清理還未啟動。

   

       各國均已開始開發減少太空垃圾的技術,以英國薩裏大學為中心的産學團隊2018年9月成功進行了在宇宙空間通過網來回收模擬垃圾的試驗。今後,技術開發競爭或日趨激烈。

  

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