欧洲航天局计划发射世界上第一颗太空垃圾清洁卫星(3)

2001年，欧洲航天局的科学家们受网捕应用拓展的启发，推出一种由发射器、系绳、飞网、收口机构等部件组成的太空柔性飞网捕获系统。其具体设想为：执行捕获任务时，发射一艘载有飞网捕获系统的太空拖船，发现并接近太空垃圾后，选择时机向捕获目标发射展开一张由柔性绳索编织而成的大型飞网，将太空垃圾包裹起来，再通过收口机构收紧网口完成捕获，最后由太空拖船将其拖离太空“高速公路”。
与传统机械臂爪等刚性捕获方式相比，飞网的柔性可以有效减少捕获过程中可能发生的碰撞，通过对太空拖船的控制，让其在距捕获目标百米以外实施捕获，安全性能相对较高。飞网属于一种稀疏结构，使用很少的材料就可覆盖相当大的空间范围。质量3千克左右的飞网，捕获面积可达近千平方米，对太空垃圾的识别与测量、太空拖船制导控制的精度要求相对较低，非常适合自旋废弃卫星和大型空间碎片等太空垃圾的清除，具有安全性高、捕获面积大、控制精度要求低等特点。
这一构想于2003年完成总体方案设计，2012至2014年先后进行了高空投放试验、抛物线飞行微重力试验、真空罐试验。2018年4月，成功完成了空间演示验证试验。
当然了，要真正实现飞网捕获系统的应用，还面临一些技术难题。主要是——
对飞网制作的材料性能要求高。必须具有高强度、低密度、耐高温低温、抗强辐射、耐热氧、柔软光滑等特性，能满足捕获任务和空间环境需求。
应具备飞网折叠封贮技术。也就是需有合理的折叠封贮方法，保证飞网内部自我隔离和避免穿透、打结，并对飞网拉出网舱过程进行有效的时序控制，解决飞网缠绕等工程应用难题，保证飞网系统高可靠展开。
应具备高可靠收口技术。飞网捕获到太空垃圾后，如何达到自适应触发、高可靠收口和有效收紧锁死网口，还有一系列关键技术需要突破。
需对绳系复合体进行有效的离轨控制。飞网捕获系统是一个由拖船、系绳、飞网及捕获物构成的绳系复合体，在实施过程中，如何有效利用系绳张力实施目标消旋控制、复合体转向控制、拖曳离轨控制，最终将捕获的太空垃圾清除出太空“高速公路”，其涉及技术领域广泛且要求苛刻。
有理由相信，在不久将来，人类一定能将飞网应用拓展至太空，在清除太空垃圾、和平利用太空方面有所作为，为缓解空间轨道资源日益紧缺的现状提供有力技术支撑。