李恭强, 刘静, 程昊文

(1. 中国科学院国家天文台, 北京100101;2. 国家航天局空间碎片监测与应用中心, 北京100101)

1 引言

1957 年10 月4 日, 苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星, 人类自此迈入了太空时代。时至今日, 人类的航天事业已发展了60 余年,取得了一系列伟大的成就, 但在我们不断探索浩瀚宇宙的进程中, 空间环境也变得日益拥挤复杂, 不断增多的空间碎片与部署的巨型卫星星座将造成在轨航天器碰撞风险急剧增加, 对在轨航天器的安全运行构成现实性威胁, 空间碎片已逐渐成为影响人类航天活动和外层空间可持续发展关键因素, 是国际社会高度关注的热点和重点问题[1,2]。

地球附近空间碎片数量在迅速增加, 对在轨或今后发射的航天器及航天任务产生的影响日益严重, 增加了对载人航天的潜在危害[3]。 随着空间碎片越来越被重视, 各国都在大力发展和研发多种观测技术, 以实现对空间碎片的有效监测,精确测定运行轨道, 及时发现空间危险交会信息, 为航天器规避机动提供数据支持。 建立可跟踪的空间碎片动态数据库, 开展空间碎片环境演化模式研究。 激光脉冲信号以其波长短、 方向性好、 单色性强、 光线在大气中传播导致的误差对测距结果影响小和抗干扰性强的优势, 使激光测距成为目前空间碎片测轨精度最高的主动式光电探测技术。

空间碎片为非合作目标, 其表面为漫反射,对空间碎片进行激光测距难度要远大于安装有角反射器的合作目标, 主要难点在于空间碎片反射回波信号非常微弱。……