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研究表明太空碎片清理具备商业化可行性并需建立激励机制

地球轨道上存在数量庞大的人造物体,包括失效的卫星及各种碎片,它们被称为太空碎片。这些物体以极高的速度运行,对在轨工作的卫

地球轨道上存在数量庞大的人造物体,包括失效的卫星及各种碎片,它们被称为太空碎片。这些物体以极高的速度运行,对在轨工作的卫星、航天器及宇航员安全构成潜在威胁,并增加了航天器的运营成本。

从事空间系统设计的助理教授郝晨指出,即使微小碎片的撞击也可能造成损坏,而目前轨道上存在海量微小物体。为规避碰撞,航天器需进行机动消耗燃料,成本高昂。此外,宇航员的舱外活动也面临风险。清理太空碎片虽在技术上面临挑战且成本不菲,但目前缺乏有效的国际规则和经济激励来推动相关行动。

在一项发表于《航天器与火箭杂志》的最新研究中,郝晨及其合作者探讨了太空碎片清理的商业化路径与激励机制。研究分析了三种主要的碎片处置方案:受控重返大气层、非受控重返以及在轨回收利用。其中,非受控再入成本最低,而回收方案虽运输成本较高,但有望在太空直接利用材料,节省从地球发射的资源。郝晨解释道:“从地球发射任何东西到太空,每公斤大约需要1500美元。所以,如果不用从地球发射,那就是件好事。”

为解决“谁付费清理”的问题,研究团队运用博弈论方法,为太空运营商和碎片清理机构设计了一套激励框架。研究认为,清理行动能使运营商因环境更安全而获益,例如节省规避机动成本,因此他们应当分担清理费用。郝晨表示:“我们的分析表明,轨道碎片清理可以产生盈余,而这部分盈余可以由航天运营商和碎片清理者进行最佳分配。” 他同时强调,建立此类机制对于实现航天产业的长期安全、可持续及商业可行性至关重要。

(来源:维度网)