能否將火箭上面級改造成太空垃圾回收裝置?

火箭上面級的功能就是太空擺渡車,其本身就具備變軌能力,那麼能否將其進行改造,在其完成運送衛星的工作之後,變軌尋找太空垃圾,將他們推向地球或使用機械臂抓取,帶著垃圾一起墜毀呢?


謝邀,當然可以啊,

第一,別說用來收垃圾了,用來干票更大的都可以

改裝的最成功的莫過於人類歷史上最牛逼哄哄的火箭土星五號了,我先介紹下背景跑跑題。這個火箭總重量達到了驚人的驚人的驚人的近3000噸!這是個三級火箭,其中第一級2300噸,第二級480噸,第三級都有119噸。

這是個什麼級別?相當於他的第一級上面,背了一個長征2F火箭(載人航天專用,約480噸),長征2F再背上一個長征6(約110噸)或者兩個長征11(約58噸)火箭。

不過咱們國家正在研發的長征9號火箭,預計3000噸起飛重量,比起土星五號有過之而無不及。

土星五號的科研團隊全是美國從德國納粹投降後拉回來的陣容。1946年杜魯門在位,蘇聯和美國都看中了這批超級火箭人才,美國人先下手,秘密依靠迴紋針行動從德國「搶」了700個火箭專家,其中有馮·布勞恩這種所有火箭技術教科書奉為教父的大神,還有阿瑟·魯道夫這種德國V-2火箭靈魂人物。

肯尼迪1960年提出登月計劃後,NASA讓這倆人組建團隊研發火箭,剛開始前四個版本火箭推力(C1到C4)有限,大家都說阿波羅飛船先在太空中組裝完畢,再飛過月球去。結果又過了一年,倆人說費個什麼勁組裝啊,給你發叫做土星五號的火箭玩一玩,一炮就給你打到月球你信不?

然後NASA被他倆一炮打服了,1960年代啊,3000噸的大火箭,50噸的質量給你一次性送到月球,所有人都震驚了!蘇聯人跟著做,比土星五號略小的N1火箭,連發了幾次都敗了。

可以說,沒有土星五號就沒有阿波羅登月,或者是至少推遲好多年。

但是後來阿波羅登月弄完之後,美國人和蘇聯人又要比做空間站的事情,大家紛紛開始設計複雜的空間站。後來土星五號的團隊站出來了:

設計啥空間站,直接把土星五號的最上級裝點儀器不就行了,做個100噸的空間站你滿意么?


還空間模塊化組裝么子東東,你在地上都裝好了,我一炮就給你打上去你信不信?

於是著名的天空實驗室(Skylab)系列空間站就出來了

當然實際上這個是用的較小火箭土星1B的第二級,但土星5的第三級也做了一個空間站,後來任務取消沒發,現在用來博物館展覽了。

這玩意兒一炮就被打上去了,77噸,裡面350立方米的活動空間,額滴神啊,天宮才15-18立方米空間。

注意(公開消息),
咱們國家正在研發的長征9號火箭,預計3000噸起飛重量,比起土星五號有過之而無不及
咱們國家正在研發的長征9號火箭,預計3000噸起飛重量,比起土星五號有過之而無不及
咱們國家正在研發的長征9號火箭,預計3000噸起飛重量,比起土星五號有過之而無不及

第二,事實上,很多貨運飛船就是在收垃圾的

一般的貨運飛船干三件事情:

第一步:把貨送到
第二步:把目標飛行器軌道推高一點
第三步:帶點垃圾回地球(焚毀在大氣層)

歐空局的ATV,美國軌道科學公司的天鵝座(Cygnus),美國Space-X的龍飛船(Dragon),美國內華達的追夢者(Dream chaser,在研),俄羅斯的進步號(Progress),日本的白鸛(KOUNOTORI,或HTV),中國2017首發的天舟一號,都是干這個

這些飛船是命真苦啊,送的時候裝滿水、食物、儀器,上去玩了命的把飛船(一般是國際空間站)推高,下來裝滿屎尿垃圾,還被放到大氣層當煙花點了。翔真的燦爛地飛翔了。因為如果不把這些垃圾帶回地球的話,就是標準的太空垃圾了。在太空中,一坨屎和一發子彈,對航天器的威脅是一樣的,畢竟速度忒快(&>7km/s)動能太高了。


第三,從主動移除大型太空垃圾角度,用最上級主動去收集當然可行

我覺得這是你主要想問的點,能不能主動去移除某些垃圾,換句話說,咱們能不能:

非合作目標的跟蹤與捕獲?

答案是當然可以啊,而且目前是航天領域的一個前沿研究課題呢,畢竟,有一顆衛星,萬一壞了,或者萬一你認為它壞了,停在軌道中萬一到時候砸到花花草草多不好,還是移除吧。

很多潛在的軍事衛星未來就會幹這個事情。當然也不是說就沒有民用空間了,比如那種特別大型的衛星,突然間失控了,例如天宮一號這麼大個頭的,上去個衛星或者火箭最上級多留點燃料,變軌、跟蹤、捕獲、一起墜毀,還是挺好的。要不停在上面,萬一發生了碰撞,對近地軌道造成的影響不可想像,可以參見電影《地心引力》的誇張描述:基本上一個大型航天器出事兒,整個軌道上的都毀了。

但也不能像你想的那樣如同掃地一般清理垃圾,那要反覆變軌,而且絕大多數太空垃圾極其小,只有厘米毫米級,而追上他們和對接一次空間站耗的能量差不多,費那麼大勁幹嘛,搞不好用的燃料(基本複雜變軌消耗燃料在10kg量級)也會產生更多垃圾,畢竟液滴在太空中在一定速度下也是自由飛翔的垃圾/武器啊。

所以性價比最高的還是指定的清除某一個大型衛星或航天器,地面上監控好,設計好入軌軌道,跟上抓住,把它推回地球大氣層燃燒掉,利國利民啊,防止了很大產生更多垃圾再幾何級數上漲的風險。

當然軍事意義啥的就不說了。


最後還是想說,比起清理垃圾,還是改造成更有用的東西比較靠譜,又想拿著長征九號吹牛了。

希望祖國的航天人加油,搞出來讓大家圍觀圍觀,這要弄出來可是個大新聞,我這種不務正業的媒體人報道是會負責的!


說的容易,太空垃圾的分布其實還是相當稀疏的,而且外太空調整軌道需要消耗大量的能量,目前來看很不現實。另外一個就是效果不一定好,一塊很小的剝落的火箭外殼油漆都有可能對現有航天器造成較大損害,畢竟外太空飛行物的飛行速度都是以千米每秒計算的,但是要把這麼小的玩意都清理乾淨無異於大海撈針。


你說的是這個嗎?

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中國在宇宙空間碎片清理領域「再進一步」
2016年06月27日08:51 來源:中國新聞社

中國新一代中型運載火箭「長征七號」25日成功發射。中國在空間碎片清理領域「再進一步」。

空間碎片包括完成任務的火箭箭體和衛星本體、火箭的噴射物、空間物體間碰撞產生的碎塊等,是空間環境的主要污染源。據不完全統計,目前毫米級以上的空間碎片數以億計。

中國作為《外空公約》的簽署國,承諾控制和減少空間碎片,並不停嘗試突破空間碎片清理技術。

此次「長征七號」搭載「遠征1A上面級」。中國航天科技集團公司一院長征七號火箭總指揮王小軍說,「上面級」是一種能夠獨立自主飛行的空間飛行器。在由基礎級運載器發射進入地球軌道(或准地球軌道)之後,「上面級」進一步將有效載荷從地球軌道(或准地球軌道)送入預定工作軌道或預定空間位置。

王小軍說,遠征1A上面級的成功發射為中國未來空間碎片清理等軌道服務奠定了工程應用基礎,對於中國空間運輸與應用系統的發展具有里程碑意義。

「遠征1A上面級」將5項6個載荷送入各自的預定工作軌道,其中包括「遨龍一號空間碎片主動清理飛行器」。

中國載人工程航天辦公室副主任武平說,「遨龍一號」將在前期技術研究和地面試驗的基礎上,以模擬的空間碎片為目標,驗證碎片清除關鍵技術,任務結束後進行鈍化處理。

中新社記者獲悉,「遨龍一號」裝載了一台機械臂,將模擬在太空抓取廢棄衛星和其他大塊碎片,並將它們帶到大氣層進行燒毀

值得一提的是,中國國家航天局秘書長田玉龍近期表示,中國在空間碎片清除、空間站建設等需求牽引下,空間機器人及空間人工智慧發展迅速,未來還將在空間環境治理機器人等領域開展技術攻關。(張素 高凱)


(責編:魏艷、趙竹青)


比較大的分米級的垃圾現在還只有5位數,美國都有監控,想要撞上其實不太容易。

要撈完1厘米以上的垃圾,可不是幾百個重型火箭,而是幾十萬個,從經濟角度說毫無可能

收集一個太空垃圾的成本其實和發射一顆衛星的成本是差不多的。就算是專門設計的小型捕撈器,重複使用多次,為了撈一個幾十克的垃圾耗用幾千克的推進劑,也實在太誇張了。

至於以前說的用一個網或者用一個大的泡沫球去強行攔截碎片,這網的直徑可不是幾公里,而是至少幾百公里,就算能讓碎片減速也極其有限。

因此現在的太空垃圾收集方案都是採用電磁力推進之類的無工質推進技術。
太空垃圾是如何收集的? - 科技

我國第一次反衛星導彈實驗產生了3000塊碎片,按照現在的技術,一個世紀恐怕都不夠清理完,就別說其他的了

清理太空垃圾這件事,如果不算以後萬分危急時不顧成本強行清理,那就只有太空電梯建立後才有可能了。


當然可以,但是在經濟上很不值得,完全屬於「何不食肉糜」。

就好比你專門要買PRADA或者LV牌子的塑料袋在廚房裝廚餘垃圾一樣。


近地軌道還是很方便的
打上去蜂窩鋁或者更先進的納米材料製成的蜂窩減速裝置(一塊可以展開的大板子),加上離子火箭調整姿態和變軌。
垃圾擊中後減速,很快就能掉進大氣層鳥

當然目前還沒有必要那麼做,因為現在垃圾還不是太多


成本完全合算,因為重點在於什麼是太空垃圾,怎麼定義太空垃圾。說你是垃圾你就是垃圾,我就可以明正言順地清理你。弄了你的好衛星,你沒證據我就不承認,你有證據,我就拉個替罪羊。大家明白了吧。

美國前幾年提出了一個宏偉的計劃,鳳凰計劃,大意是發射一顆母體,母體上面有較多機械臂,在太空中工作時,抓取附近太空垃圾,並從中選取有用的部件,延長母體壽命或增加母體功能。最終實現母體的永續壽命和需要的各種功能。這個計劃有點虛無縹緲,中國一些科研院所也跟風研究了一下,不過僅僅是做了做理論研究。不知道美國有沒有上馬這個項目,但是美國人展開太空垃圾清理和回收卻是不爭的事實。


中國的敖龍也是這方面的考量,我看有知友貼了我就不再贅述了。我昨天在所網上看到孫家棟院士主持的關於空間垃圾的會議,估計也是這個方面的,這兩天事太多,沒在意看。我明天看看有沒有什麼新東西,有就接著說。


發射到太空一個迷你工廠,直接用太空垃圾做新的宇宙飛船,不會浪費,省的往地球扔,浪費大氣層


假如有人會去清理太空垃圾說明太空是他家的了


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