來源：巔峰高地（ID：dianfeng2049）

近日，一年一度的科學(xué)技術(shù)獎勵大會于本月11日隆重召開，象征著我國科技界最高榮譽的國家級獎項成果相繼出爐。獎項設(shè)立至今已有數(shù)以千計項目獲得不同等級獎項表彰，獎勵評選標(biāo)準(zhǔn)之高為國內(nèi)之最，成果含金量也是一年更勝一年。例如，本文提及的航天科技集團八院803所牽頭的“ 主動碎片清除微納GNC系統(tǒng)技術(shù)”即便已經(jīng)達到全球領(lǐng)先水平，但也只能摘得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

戰(zhàn)略預(yù)警雷達可用于監(jiān)控太空碎片

主動碎片清除微納GNC系統(tǒng)技術(shù)屬于航天器控制領(lǐng)域基于微納衛(wèi)星的大碎片主動清除技術(shù)，解決了微納衛(wèi)星資源受限下的 翻滾碎片測量、逼近與捕獲控制問題。

項目成果已經(jīng)成功應(yīng)用于試驗七號空間維護科學(xué)實驗飛行器、TW-1空間碎片清除技術(shù)驗證飛行器，全面提升了我國空間碎片軌道清除能力。

主動碎片清除微納GNC系統(tǒng)技術(shù)是航天器空間交會對接技術(shù)的進一步延伸與再發(fā)展，我們可以將該技術(shù)與航天器空間交會對接統(tǒng)稱為“航天器在軌捕獲技術(shù)”。

空間交會對接

航天器在軌捕獲可以分為“合作目標(biāo)捕獲”與“非合作目標(biāo)捕獲”，為了掌握這一尖端空間技術(shù)我們早在2008年就已經(jīng)開始行動，那一年我國太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征四號乙運載火箭發(fā)射了實踐六號03A衛(wèi)星，該衛(wèi)星官方公開使命是進行空間環(huán)境探測、空間輻射環(huán)境及其效應(yīng)探測、空間物理環(huán)境參數(shù)探測，以及其他相關(guān)的空間科學(xué)試驗。

猶抱琵琶半遮面的籠統(tǒng)官方介紹并不足以讓我們認識到實踐六號03A衛(wèi)星的具體價值，而兩年之后酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征2號丁運載火箭發(fā)射的實踐12號則公開了謎底。

實踐十二號衛(wèi)星發(fā)射

入軌之后的實踐12號進行了一系列的軌道機動，俄羅斯航天愛好者根據(jù)北美防空司令部發(fā)布的軌道數(shù)據(jù)得出結(jié)論認為，該衛(wèi)星與兩年前發(fā)射的實踐六號03A衛(wèi)星在非常危險的距離高度逼近，且逼近次數(shù)不止一次，而是接二連三的逼近，說明這是在軌驗證航天器交會對接技術(shù)，目的是為天宮一號目標(biāo)飛行器的交會對接任務(wù)進行技術(shù)驗證。

交會對接中的神舟11號載人飛船

天宮一號目標(biāo)飛行器與天宮二號空間實驗室是我國載人航天工程二步走計劃所屬航天器，先后與神舟8號、9號、10號載人飛船，以及天舟一號貨運飛船進行軌道交會對接，對接總次數(shù)6次，突破了自動交會對接、手動交會對接、多方向?qū)尤讓蛹夹g(shù)，此類對接也被稱為“合作目標(biāo)對接”，意思就是對接雙方有數(shù)據(jù)交互渠道，而 非合作目標(biāo)對接則沒有雙向數(shù)據(jù)交互，因此難度更高。

榮獲2019年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎的“主動碎片清除微納GNC系統(tǒng)技術(shù)”就是在軌捕獲非合作目標(biāo)的核心技術(shù)。

清除空間碎片需要非合作目標(biāo)捕獲技術(shù)

航天科技就像是硬幣的正反兩面，一面可以用于民用航天與空間科學(xué)任務(wù)，另一面也可以用于國防任務(wù)。而在軌捕獲非合作目標(biāo)技術(shù)既可用于清除軌道碎片，也可用于抓捕它國航天器。此類航天器不僅沒有雙向數(shù)據(jù)交互，也沒有可供航天器對接的對接口，因此需要空間機械臂實施抓捕行動。

試驗七號衛(wèi)星

我國非合作目標(biāo)捕獲技術(shù)與合作目標(biāo)捕獲技術(shù)是同步推進發(fā)展，完整應(yīng)用“主動碎片清除微納GNC系統(tǒng)技術(shù)”的航天器“試驗七號”已于2013年7月20號升空，該衛(wèi)星也是我國空間機械臂的探路先鋒，這是一顆由子母雙星組成的航天器，先由母星釋放子星，爾后母星機械臂抓捕子星完成機械臂在軌驗證任務(wù)。

空間高精度六自由度機械臂

遨龍一號包絡(luò)在長征七號整流罩中

高精度六自由度空間機械臂的應(yīng)用意味著我國擁有了 超越美國X-37B航天飛機在軌捕獲能力的關(guān)鍵裝備，站在清除太空碎片道義制高點的遨龍一號在戰(zhàn)時也可以抓取非合作目標(biāo)航天器。

在掌握一系列國際頂級在軌捕獲技術(shù)背景下，中國航天人并沒有停下前進的腳步。近日，航天科技集團一院又披露了一項 應(yīng)用電磁感應(yīng)原理的在軌捕獲技術(shù)。

遨龍一號機械臂抓取目標(biāo)示意圖

該技術(shù)實施具體策略是在航天器上安裝通電線圈，再配備一個低溫制冷裝置，對準(zhǔn)相當(dāng)于19倍子彈速度的太空垃圾在不直接接觸條件下，使其逐漸停止轉(zhuǎn)動進而減速， 就像是隔空制動一樣踩了一腳剎車，然后再使用空間機械臂完成在軌捕獲操作。目前該項目已經(jīng)完成電磁渦流消旋技術(shù)機理分析驗證，接下來將進行地面驗證、飛行驗證，一旦完成此項技術(shù)研發(fā)則意味著我國在軌捕獲技術(shù)又邁上了一個全新臺階，成為該領(lǐng)域的全球引領(lǐng)者。

嫦娥五號將是人類首次月球軌道無人對接

今年中國航天第四季度實施的嫦娥五號月球采樣飛船將創(chuàng)造無人自動交會對接的全新紀(jì)錄，它將在38萬公里級月球軌道進行無人自動交會對接操作，而這是此前美蘇都不曾掌握的技術(shù)（阿波羅登月飛船是有人手動交會對接，并非無人自動交會對接）。

我國科技研發(fā)支出正快速接近美國

近年來我國在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的突破與成就正在撼動大洋彼岸此前無可爭議的老大地位， 英國《自然》雜志日前發(fā)布數(shù)據(jù)證實，中國科技研發(fā)支出正以極快速度接近美國，且年均增速是美國的3倍以上，雄厚的資金支持加上龐大的科研人才團隊，二者結(jié)合將引起科技成果的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，未來不可限量。