俄羅斯給航太器穿“軟猬甲”

    據俄羅斯媒體報道，俄聯邦智慧財産權局近日發布消息稱，俄聯邦航太局發明一種新型“保護罩”，用于減少太空垃圾碎片撞擊給衛星帶來的危害。

    眾所周知，隨著航太技術的發展，外層空間利用已逐漸成為各國關注和發展的重點方向，隨之而來的，則是航太器受到的威脅越來越大。

    一方面是空間環境的惡化。由于各種航太活動頻繁，導致目前近地空間漂浮著多達70萬件太空垃圾碎片。試驗表明，直徑3.6毫米的鋁彈丸在6.22千米/秒左右的速度下能擊穿50毫米厚的鋁板，而空間碎片撞擊衛星的平均速度達到10千米/秒，給各種空間飛行器帶來嚴重威脅，特別是對一些敏感的電子設備，將造成不可逆轉的損傷。至于毫米級以下的碎片，即便不會傷及星內設備，對星外設備也可能造成不同程度損傷。

    另一方面，隨著相關國家太空軍事化步伐的加快，未來太空爆發軍事衝突的可能性大大增加，圍繞軍用衛星係統展開的攻防對抗將難以避免。而在各種反衛星手段中，制造碎片採用動能撞擊對方衛星是重要手段之一。因此，對衛星整體結構進行強化或對關鍵部位採取保護措施，使其能在一定程度上抵禦動能武器或碎片的攻擊尤為必要。

    早在1947年，國外曾有人提出一種雙層板衛星防護結構。其基本方法是在距航太器艙體外表面一定距離上布置一張緩衝板，彈丸超高速撞擊緩衝板後，在靶板和彈丸間形成很強的衝擊波，在衝擊波作用下，碎片和緩衝板發生破碎、熔化甚至氣化現象，並在緩衝板後面形成一片碎片雲，碎片尺寸和飛行速度明顯變小，在緩衝板與航太器之間進一步擴散，當抵達航太器表面時，通常僅形成一片輕損傷區域。這種方式，通過緩衝板使空間碎片從撞擊能量密度很大的點，變成擴散面積很大的面，從而降低對航太器的危害。據悉，這類防護板已被採用，並發展出填充式防護結構、蜂窩夾層板防護結構、鋁網雙屏防護結構、泡沫鋁防護結構和多層板防護屏結構等不同類型。

    根據資料看，此次俄羅斯公布的這種衛星“保護罩”很可能採用類似防護結構設計，同時有所創新，相當于給衛星穿上“軟猬甲”。據報道，該裝置由兩層鋁制保護板組成，表面布滿涂有硬質合金的錐體，錐體間填充有碳纖維增強復合材料。垃圾碎片撞擊後將變成更小碎片，大大削弱其破壞性，這些更小碎片撞上保護板錐體底部時將彈向不同方向。據其專利發明書介紹，錐體保護裝置將比類似平面保護板輕薄10%。在太空碎片與日俱增變得越來越危險的當下，這種太空裝甲技術將進一步提升衛星生存能力。（蘭順正）