[发明专利]一种用于捕获太空垃圾的绳网系统

说明书

技术领域

 本发明属于空间技术和电磁科学的交叉领域，具体涉及一种用于捕获太空垃圾的绳网系统。

背景技术

近年来太空事故的不断增多，太空垃圾（失效的或无用的人造太空碎片被称为太空垃圾）充斥着地球周围的轨道。欧洲航天局发布的电脑合成照片中显示约有12,000块直径超过10cm的太空碎片围绕地球飞行。这些高速运动的太空垃圾对人造飞行器的正常运动造成了严重的威胁，因此对太空垃圾的处理已经成为世界范围内的一个亟待解决的问题。

目前而言，科学家们设想了三种比较有创意方案处理太空垃圾：一是使用激光发射器（太空垃圾——待解的难题，《太空探索》，2009.02，pp48-51），将太空垃圾摧毁或者将其推送至更近地球的轨道，使之在地球引力作用下加速下落。但是这样作需要很高的能量，成本高且难度较大；二是发射太空垃圾收集车，用机械臂抓住碎片（韩希贤，捕捉太空垃圾，《科学24小时》，2002.06，pp13）或者用电磁铁吸引并捕获碎片（黄晓蕾，日本研制出用于清除太空垃圾的机器人，华东科技，2009.04，pp76）。前者的操作难度较大，后者对于非磁性太空碎片一无所用；三是在卫星废弃之后，发射出用金属细丝连接的重物悬挂于卫星之下，利用金属线切割地球磁场，将废弃卫星的动能转化为热能耗散。这种作法耗时较长，废弃卫星反而成为更大的垃圾，且对于已存在的空间碎片毫无用处。

另一种特别的想法是制造一张“太空网”，所谓太空网是一种以人造飞行器为平台的绳网装置。这种太空网由某种动力抛射飞向太空垃圾，接近目标时依靠概率性的缠绕和包裹来捕获目标。然而太空网设想遇到一大瓶颈问题，就是如何使绳网缠绕、包裹，并将太空垃圾捕获回收到飞行器，仅仅依靠概率性的尝试是没有意义的，故此太空的想法至今未曾实现。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，解决绳网收口问题，提供了一种用于捕获太空垃圾的绳网系统。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：所述用于捕获太空垃圾的绳网系统包括一端为发射口2的外框架1、固定于外框架1内部的回收装置和抛射装置，与回收装置和抛射装置连接的绳网装置；所述绳网装置包括绳网4和分布于绳网4边缘的永磁体5。

进一步，所述永磁体5的轴向有打通的细孔，纵向有打通至轴向细孔的细孔，永磁体5通过穿过轴向和纵向细孔的网线按照N极对S极的方式顺次固定于绳网4的边缘；永磁体5为梯形体结构，其半衰期＞10年；

再进一步，所述回收装置包括齿轮中轴9，与齿轮中轴9连接的齿轮机构10，能带动齿轮机构10的齿轮转动的动力设备11；所述抛射装置固定于外框架1的发射口2处，其包括沿发射口2分布的抛射装置凹槽7和固定于抛射装置上且与抛射装置凹槽7对应的机械撞针8，所述绳网装置的永磁体5嵌入抛射装置凹槽7中；所述绳网装置还包括安装于齿轮中轴9上且两端设有齿轮的线轴6，所述绳网4通过固定且缠绕在线轴6上的绳线与线轴6连接，所述线轴6两端的齿轮与齿轮机构10的齿轮相互扣合。其中，线轴6两端的齿轮为凹齿轮，齿轮机构10的齿轮为凸齿轮。

下面结合附图及本发明的设计原理对本发明作进一步的说明：

参见图1至图 7，在本发明的一种实施例中，所述用于捕获太空垃圾的绳网系统包括一端为发射口2的外框架1、固定于外框架1内部的回收装置和抛射装置，与回收装置和抛射装置连接的绳网装置。