[发明专利]一种清除空间碎片的方法和装置

权利要求书

1.一种清除空间碎片的方法，其特征在于：对在原轨道运行的空间碎片施加电磁力；所述电磁力包括电场力或磁场力或电场力和磁场力的结合；所述电场力和磁场力的结合是先对空间碎片施加电场力再对空间碎片施加磁场力，或先对空间碎片施加磁场力再对空间碎片施加电场力，或对空间碎片施加电场力的同时还对空间碎片施加磁场力；空间碎片在电磁力的作用下速度的大小和/或方向发生改变；改变速度后的空间碎片在地球引力的作用下改在新轨道运行；空间碎片至少在新轨道的近地点高度比该空间碎片在原轨道的近地点高度低；在新轨道运行的空间碎片在大气阻力的作用下最终坠入地球大气层。

2.根据权利要求1所述的清除空间碎片的方法，其特征在于：所述电场力的方向与空间碎片速度的方向之间的夹角大于或等于63.4°且小于或等于243.4°。

3.根据权利要求2所述的清除空间碎片的方法，其特征在于：所述电场力的方向与空间碎片速度的方向之间的夹角大于或等于150°且小于或等于160°。

4.根据权利要求1所述的清除空间碎片的方法，其特征在于：所述电磁力中的电场力是脉冲电场力。

5.一种清除空间碎片的装置，其特征在于：包括卫星承载平台；所述卫星承载平台设置有清除空间碎片的电场装置或磁场装置或电场装置和磁场装置的结合。

6.根据权利要求5所述清除空间碎片的装置，其特征在于：所述清除空间碎片的电场装置包括两个相互间隔一定距离、相面对且相互平行的网状电容板；所述两个网状电容板分别与直流电源的正极和负极电连接；所述清除空间碎片的磁场装置包括两个相互间隔一定距离、相面对且相互平行的板状磁铁；其中，一个板状磁铁的S极与另一个板状磁铁的N极相面对；所述清除空间碎片的电场装置和磁场装置的结合是：所述电场装置和所述磁场装置相并置，即所述磁场装置的两个板状磁铁位于所述电场装置的一个网状电容板的外侧，所述两个板状磁铁相互平行并垂直于所述网状电容板；所述电场装置中的电力线与所述磁场装置中的磁力线垂直；或者，所述电场装置和所述磁场装置相交置，即所述磁场装置的两个板状磁铁位于所述电场装置两个网状电容板之间的两侧，所述两个网状电容板分别垂直于所述两个板状磁铁；所述电场装置中的电力线与所述磁场装置中的磁力线垂直。

7.根据权利要求6所述清除空间碎片的装置，其特征在于：所述两个网状电容板通过电场脉冲装置分别与直流电源的正极和负极电连接；所述磁场装置中的两个板状磁铁相背的面通过两端向内弯折的“U”形铁芯固定连接；所述“U”形铁芯上绕有线圈；所述线圈的两端分别与所述电源的正极和负极电连接；所述电源是太阳能电池或太阳能蓄电池。

8.根据权利要求7所述清除空间碎片的装置，其特征在于：所述电场脉冲装置包括第一三极管和第二三极管；第一三极管的基极与第二三极管的集电极电连接；所述第二三极管的基极与电阻的一端和第一电容的一端电连接；所述电阻的另一端与第一三极管的发射极、第二电容的一端和电源的正极电连接；所述第二电容的另一端与电源的负极、第二三极管的发射极和升压变压器初极线圈的一端电连接；所述第一电容的另一端与第一三极管的集电极和升压变压器初极线圈的另一端电连接；所述升压变压器次极线圈的两端分别与所述两个网状电容板电连接。

9.根据权利要求7所述清除空间碎片的装置，其特征在于：所述清除空间碎片的装置设置有控制器和空间碎片探测器；所述空间碎片探测器的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接；所述两个网状电容板之间通过短路开关电连接；所述短路开关的信号输入端与所述控制器的信号输出端电连接；所述两个网状电容板与所述电场脉冲装置之间通过第一电极切换开关装置电连接，或者，所述电场脉冲装置与电源之间通过第一电极切换开关装置电连接；所述第一电极切换开关装置的信号输入端与所述控制器的信号输出端电连接；所述两个板状磁铁和所述“U”形铁芯分别由软铁或硅钢材料制作而成；所述线圈两端通过第二电极切换开关装置分别与直流电源的正极和负极电连接；所述第二电极切换开关装置的信号输入端与所述控制器的信号输出端电连接。