技术摘要：
本发明公开一种碎片移除‑小行星防御两用天基激光系统，主要由多个具有相同参数的天基激光驱动平台组成，每个天基激光驱动平台包括卫星平台、激光器、探测跟瞄发射系统、阵列连接装置和控制系统，其中阵列连接装置负责在组成激光驱动阵列时与相邻卫星平台阵列连接装置  全部
背景技术：
空间碎片是指人类空间活动所产生的太空垃圾。目前地球周围的空间碎片总量已 经接近7000t，其中有43％主要分布在400-2000km的低地轨道上。它们严重威胁着航天器的 安全，减缓空间碎片已势在必行，如何清除空间碎片成为航天领域关注的热点和前沿问题。 小行星撞击地球事件在历史上频发，多次导致地球环境灾变和生物灭绝，是可能 毁灭人类的重大潜在威胁。防御小行星撞击地球已经成为国际社会普遍关注的热点问题和 全球航天界面临的巨大挑战。 激光烧蚀驱动技术在小行星防御方面有很广阔的应用前景。根据美国专家Phipps 等人的研究成果，当高强度脉冲激光照射在目标表面时，会使表面材料融化气化，产生等离 子体反喷射流射流，从而给目标提供速度增量。基于该原理美国Lubin教授等提出了一套基 于高能量脉冲激光、可同时用于近地小行星防御的DE-STAR系统和DE-STARLITE系统。该系 统部署于地日拉格朗日点或月球轨道，由多个脉冲激光器组成的激光器阵列、跟瞄发射系 统及控制系统组成。由于小行星质量巨大，激光烧蚀驱动需要长期作用才能产生足够偏转 其轨道的速度改变量。该系统由于研制周期长，生产成本高存在如下问题：当发现为有威胁 目标才开始准备防御，需要花费大量时间在平台的生产、发射和飞向目标上，容易错失防御 机会，而提前在轨道上准备防御平台，又会因为长时间闲置浪费其设计寿命。 根据美国NASA、欧洲ESA、日本JAXA和国内北京卫星环境工程研究所的研究成功， 激光烧蚀驱动技术还可应用于空间碎片主动移除，其所需激光能量比小行星防御低，部署 于近地LEO轨道，系统组成包括卫星平台、激光器、探测跟瞄发射系统和控制系统。
技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题包括：如何解决小行星防御平台快速反应和长时间在 轨待命浪费设备寿命的矛盾。 鉴于现有技术的上述缺陷，本发明旨在提供一种碎片移除-小行星防御两用天基 激光系统，该系统同通过可组合分离式的激光烧蚀驱动平台，可实现平时分散部署，每个平 台独立进行激光驱动移除空间碎片任务，有威胁时组合成阵列进行小行星防御任务，从而 兼顾小行星防御的快速反应和长期在轨待命时间的有效利用。 本发明目的是通过如下技术方案实现的： 碎片移除-小行星防御两用天基激光系统，主要由多个具有相同参数的天基激光 驱动平台组成，每个天基激光驱动平台包括卫星平台、激光器、探测跟瞄发射系统、阵列连 接装置和控制系统，其中卫星平台包括太阳能电池板、热控系统和姿轨控系统，太阳能电池 板负责给各部件提供电能，热控系统负责散发激光器工作产生的热量，姿轨控系统负责维 3 CN 111547271 A 说　明　书 2/4 页 持卫星平台轨道和姿态稳定；阵列连接装置负责在组成激光驱动阵列时与相邻卫星平台阵 列连接装置连接，并对接控制线路，控制系统通过总线与各分系统相连接，以控制其工作状 况，探测跟瞄发射系统探测发现空间碎片和小行星，对其进行稳定跟瞄，并将激光器发射的 激光汇聚到目标上；未发现小行星撞击威胁时，天基激光系统分散为多个独立天基激光驱 动平台进行碎片主动移除，发现小行星撞击威胁时，组合成激光烧蚀驱动阵列以获得足够 的激光烧蚀驱动能力实现小行星偏移防御。 其中，阵列连接装置固定在卫星平台四面，呈十字布局，组成激光阵列时天基激光 驱动平台通过阵列连接装置与其四面的其它平台相连接。 其中，组成激光阵列后，各平台控制系统实现联网统一控制所有探测跟瞄系统和 激光器工作，使阵列指向小行星方向，各平台统一同时发射脉冲激光照射小行星，各平台统 一同时发射脉冲激光照射小行星。 其中，天基激光驱动平台为大功率天基通信的激光驱动平台。 其中，处于阵列周边的激光平台只与两个方向平台连接，处于顶点处激光平台与 三个方向平台连接，处于阵列内部平台与四个方向平台连接。 其中，激光器的单脉冲能量为1kJ以上，频率为1Hz以上； 其中，激光平台组成的激光阵列数量在100个以上，单次发射100kJ以上的激光能 量。 本发明的碎片移除-小行星防御两用天基激光系统，通过可组合分离式的激光驱 动平台，可实现平时分散部署，有威胁时组合成阵列的工作方式，在有威胁小行星上投送足 够能量密度的激光能量，通过冲量耦合效应产生冲量改变其轨道；无威胁时分散部署于LEO 轨道各自独立进行空间碎片主动移除工作。 附图说明： 图1为本发明的碎片移除-小行星防御两用天基激光系统中天基激光驱动平台的 结构示意图。 其中1为卫星平台，为阵列连接装置，3为探测跟瞄发射系统，4为激光器，5为控制 系统。 图2为本发明的碎片移除-小行星防御两用天基激光系统中阵列连接装置的布局 示意图。 图3为本发明的碎片移除-小行星防御两用天基激光系统中激光阵列示意图。 图4为本发明的碎片移除-小行星防御两用天基激光系统中偏转防御小行星示意 图。