[发明专利]一种太空垃圾激光清理系统

说明书

本发明公开了一种太空垃圾激光清理系统，由一颗激光发射卫星和若干颗光伏发电卫星组成，激光发射卫星包括壳体，以及设在壳体内部的激光发生器、激光枪头、瞄准雷达、预警雷达、电源和控制器。本发明中使用了两个激光枪口，通过分向棱镜可以将激光按照需要导入不同的激光枪口中，这样就可以在一个激光枪口正在进行发射清理时，控制另一个激光枪口转动瞄准，由此大幅提升了清理的效率；另外，本系统还配备有若干颗光伏发电卫星，通过光电转化为激光发射卫星蓄积电能，这样在续航能力上有了保证，能使系统长时间不间断的运转工作，进一步保证了清理效率。

技术领域

本发明涉及空间技术领域，具体涉及一种太空垃圾激光清理系统。

背景技术

自前苏联发射人类第一颗人造卫星斯普特尼克1号以来，全世界各国一共执行了超过4000次的发射任务，产生了大量的太空垃圾。虽然其中的大部分都通过落入大气层燃烧殆尽，但是还有超过4500吨的太空垃圾残留在轨道上。太空垃圾是围绕地球轨道的无用人造物体，小到由人造卫星碎片、漆片、粉尘，大到整个飞船残骸构成。这些太空垃圾在太空中飞行速度很快，如果击中太空中的人造卫星，就会摧毁卫星，后果相当严重。

为了消除这些太空垃圾，人类多次也进行了大量研究。例如美国国防高级研究计划局资助发展的“电力碎片消除器”，其实际上是一个安装了200张电磁网的航天器，可以捕捉近地轨道上的空间碎片。这种太空垃圾清理装置能将一定范围内的太空垃圾捕获并一起打包投掷到南太平洋中。但是，其由于捕捉范围有限和续航能力上不足导致其清理效率特别低。另外，不能将垃圾直接摧毁，会造成地球的环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种太空垃圾激光清理系统，该清理系统采用激光清理的方式，同时解决了传统的太空垃圾清理措施效率低的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种太空垃圾激光清理系统，由一颗激光发射卫星和若干颗光伏发电卫星组成，

所述激光发射卫星包括壳体，以及设在壳体内部的激光发生器、激光枪头、瞄准雷达、预警雷达、电源和控制器，所述激光发生器的输出激光通过激光枪头发射，所述瞄准雷达安装在激光枪头的末端，所述预警雷达用于探测太空垃圾，所述电源用于储存电量以供整个系统使用，所述控制器连接并控制所述激光发生器、激光枪头、瞄准雷达和预警雷达。

进一步改进在于，在所述壳体内部中间位置设有转动盘，所述转动盘的上端设有可移动的分向棱镜，所述分向棱镜位于激光发生器的输出路线上，所述转动盘的下端设有转轴，转动盘通过转轴连接有第一电机；

所述激光枪头有两个，在两个激光枪头的下端均连接有L型连接杆，所述L型连接杆的端头处均设有转套，两个L型连接杆通过转套套在所述转轴上不同高度处，且两个转套分别通过传动带连接有第二电机和第三电机；

所述控制器连接并控制所述第一电机、第二电机和第三电机。

进一步改进在于，所述转动盘的上表面设有直线滑轨，所述分向棱镜的下端设有电动滑块，分向棱镜通过电动滑块与直线滑轨的配合实现与转动盘的活动连接，且所述电动滑块与控制器连接。

进一步改进在于，所述分向棱镜呈卧倒放置的等腰直角三棱柱型，且分向棱镜的斜边朝下。

进一步改进在于，在所述转轴的不同高度处上开有两个环形凹槽，两个转套内均设有与环形凹槽相匹配的环形卡键。

进一步改进在于，所述光伏发电卫星由蓄电池和连接在蓄电池两侧的气控式薄膜太阳能帆板组成，所述蓄电池通过电源连接器与相邻光伏发电卫星中的蓄电池或激光发射卫星中的电源连接。

进一步改进在于，在所述蓄电池的两端以及激光发射卫星的壳体两侧均设有电源插座和电源插头，用于电源连接器的插入连接。