技术领域
本发明涉及航天器在轨安全维护领域，更具体地，涉及一种利用高压电网在轨
清除太空碎片(也称太空垃圾)的装置。
背景技术：
自从人类在1950年代发射人造物体进入太空以来，太空中各类被废弃的人造物
体越来越多，以至于开始影响人类后续对太空的利用，这类太空物体便被称之为太
空碎片。美国全国研究委员会报告给出的数值模型显示，太空碎片的数量已经多到
足以持续碰撞并产生更多的太空垃圾的程度。这些太空碎片会威胁航天器的安全。
太空垃圾与温室气体、核废料存储等问题一样，短期内对人类的影响不大，但如果
长期得不到处理，会对人类社会产生巨大影响。
目前应对太空碎片，主要采取的方式包括持续观测、主动预防和及时躲避等措
施。但是随着太空碎片越来越多，采取被动的处理方法将导致航天器的研制成本和
后期运行维护成本急剧增加，因而对太空碎片采取主动处理成为不得不考虑的选择。
对于太空碎片的主动处理包括利用地面激光将碎片推离轨道、熔化碎片、给碎片安
装动力、用金属网捕获碎片等方式，而采用高压电力网对太空碎片进行分解、电离
也将成为太空碎片处理的重要措施和技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于，为解决近来不断增加的太空碎片对于卫星运行带来安全威
胁的问题，本发明提供一种利用高压电网对太空碎片进行清除的装置。
为了实现上述目的，本发明提供的一种太空碎片清除装置包括连接至两颗卫星
的一组高压电网，其中：所述高压电网由并行的数条高压金属导线构成，该金属导
线直接暴露在太空中，且当被加载高压时用于吸引、撕裂并电离化太空碎片；所述
两颗卫星用于维持该高压电网稳定并为该高压电网提供高压；且每颗所述卫星都配
置有电位控制器，所述电位控制器用于维持卫星与空间环境的电位一致。
根据本发明的一个实施例，所述金属导线表面为圆柱状，以避免金属导线由于
表面呈锐角而激烈放电。
根据本发明的一个实施例，所述金属导线的数量不少于两条，以形成尽量大的
网状清除面积。
根据本发明的一个实施例，所述金属导线被加载相对于太空环境的电压为正电
压的电压，以更有效地撕裂和电离太空碎片。
本发明的优点在于：利用本发明的太空碎片清除装置，可以降低太空碎片的数
量，从而为卫星在轨安全运行提供条件。
附图说明
图1为根据本发明的太空碎片清除装置的示意图。
图2为根据本发明的太空碎片清除装置所包括的高压电网的电场分布组成示意
图。
图3为太空碎片在本发明的清除装置的电网作用下被撕碎过程的示意图。
附图标记：
1、卫星A的电位控制器2、卫星A3、高压电网
4、卫星B5、卫星B的电位控制器6、金属导线
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明的太空碎片清除装置进行详细说明。
图1为根据本发明的太空碎片清除装置的示意图。如图1所示，本发明的太空
碎片清除装置包括连接至两颗卫星2和4的一组高压电网3。高压电网3由并行的数
条金属导线6构成，金属导线6直接暴露在太空中，当被加载高压时，用于吸引、
撕裂并电离化太空碎片。两颗卫星2和4用于维持高压电网3的稳定并为高压电网3
提供高压。每颗卫星2和4分别配置有电位控制器1和5，电位控制器1和5用于维
持卫星2和4与空间环境的电位一致。
优选地，金属导线6的表面为圆柱状，以避免金属导线由于表面呈锐角而激烈
放电。优选地，金属导线6的数量不少于两根，以形成尽量大的网状清除面积。优
选地，金属导线6被加载相对于太空环境的电压为正电压的电压，以更有效地撕裂
和电离太空碎片。
图2为根据本发明的太空碎片清除装置所包括的高压电网的电场分布组成示意
图。本发明的清除装置的金属导线6在加载高压以后在空间形成的电场强度随着离
金属导线6越近而越强，从而对与太空碎片的撕扯作用力更大。图2的实施例中，
该高压电网采用六条金属导线6，每条导线长度为4000m，并且被加载10kV的高压。
图3为太空碎片在本发明的清除装置的电网作用下被撕碎过程的示意图。由于
空间环境中等离子体的作用，使得太空碎片表面带有少量负电荷，当受到高压电网
的金属导线6周围形成的电场作用时，太空碎片不断地发生撕裂，直至最后被电离
化。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管
参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明
的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均
应涵盖在本发明的权利要求范围当中。