[发明专利]基于太阳帆的空间碎片清理装置及方法

摘要

本发明提出了一种基于太阳帆的空间碎片清理装置及方法，旨在提高厘米级空间碎片的清理效率，并降低轨道清理过程中的能量消耗和机动平台的制造成本，太阳帆的支撑杆伸展并带动帆面展开；支撑杆上的滑块根据探测控制模块的指令滑动，调整太阳帆姿态，太阳帆向目标碎片靠近；吸纳器通过腔体内的电磁线圈将磁性碎片吸入到粉碎腔内；粉碎腔内的分解网粉碎磁性碎片，球磨机将粉碎后的碎块研磨为磁性粉尘；静电加速器内的放电装置对经过粉碎腔和静电加速器之间隔离板上的出尘孔进入腔体内的磁性粉尘充电，并在静电发生器提供的高压静电场内使磁性粉尘加速；喷枪管向非磁性碎片喷射在缓冲区混合的膨胀泡沫和高速磁性粉尘，使非磁性碎片降轨。

主权项

1.一种基于太阳帆的空间碎片清理装置，其特征在于，包括太阳帆(1)和轨道清理机构(2)，其中：所述太阳帆(1)，包括至少三个支撑杆(11)和载荷收纳仓(12)，所述支撑杆(11)采用双股伸展式结构，其上嵌套有调整太阳帆姿态的滑块(14)，所述载荷收纳仓(12)的内部安装有探测控制模块，用于定位目标碎片和生成控制指令；各支撑杆(11)的一端分别与载荷收纳仓(12)固定，形成平面放射状骨架，相邻支撑杆(11)之间固定有帆面(13)，该帆面(13)上铺设有太阳能薄膜电池(15)；所述轨道清理机构(2)，包括均为腔体结构且依次连接的吸纳器(21)、粉碎腔(22)、静电加速器(23)和泡沫存储仓(25)，所述吸纳器(21)的腔体内部设置有电磁线圈(211)，用于吸附磁性碎片；所述粉碎腔(22)的腔体内设置有分解网(221)和球磨机(222)；所述静电加速器(23)的腔体靠近入口位置处固定有放电装置(231)，腔体内部设置有与放电装置(231)连接的静电发生器(232)，该静电加速器(23)与粉碎腔(22)的贯通处设置有隔离板(26)；所述泡沫存储仓(25)的顶部设置有顶盖，底部封闭，该泡沫存储仓(25)与静电加速器(23)之间的缓冲区侧壁上设置有喷枪管(24)，用于向非磁性碎片喷射泡沫；所述轨道清理机构(2)的泡沫存储仓(25)的底部与载荷收纳仓(12)固定，且轨道清理机构(2)的中心轴线与帆面(13)垂直。