李海岩,徐 洋,王玉林,高著秀,李成祥

(1.中国运载火箭技术研究院， 北京 100076； 2.宇航系统工程研究所， 北京 100076)

建设大型空间站是我国载人航天三步走战略的第三步。我国计划于2022年前后建成空间站，成为我国空间科学和新技术研究实验的重要基地。而空间碎片的显著增加是人类近地空间活动中面临的最大危险，如何应对空间碎片对空间站的威胁已经成为无法回避的现实问题。

不同尺寸空间碎片对航天器有不同程度的威胁。小于1 cm量级的空间碎片(被称为小碎片)，探测困难，数量巨大，但由于撞击动能小，航天器一般采取被动防护措施[1-3]；大于10 cm量级空间碎片(被称为大碎片)，数目较少，并且能够编目，可采用机动规避措施[4]。尺寸为1～10 cm量级空间碎片，尺寸相对较大、撞击动能较大，被公认为是对在轨航天器威胁最大的空间碎片，也被称为危险碎片。

针对空间危险碎片，目前尚无有效的防护手段。如果采用轨道规避，会额外增加空间站的燃料消耗，干扰正常的在轨任务；空间站目前主要采用的被动防护结构也无法抵抗危险碎片。本文设计一种充气展开防护结构，并探索其应用于空间站自主防护危险碎片的工程可行性。一方面，可降低对发射重量、发射空间的资源浪费；当遇到空间碎片攻击时，可控展开实现拦截且通过自主调节方向提高拦截效率。另一方面，防护任务完成后，防护结构可回收、可重复使用，不影响空间站执行在轨主任务。综上，通过本项目开展空间站自主防护盾技术研究，对提升我国在轨航天器的可靠运行水平、确保我国空间资产安全具有重要意义。……