[發明專利]一種用于服務空間站的太空浮島

有效

• 申請號: 201811356099.3
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109398758B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王曦;黃震;張亞鋒;李蒙;陳偉躍;王鑫哲;李興乾
• 申請（專利權）人: 北京空間技術研制試驗中心
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發明公開了一種用于服務空間站的太空浮島，包括主體(1)和與空間站(A)相連接的柔性索道(2)；所述主體(1)包括相互連接的三軸穩定對地部分(1a)和自旋部分(1b)；所述三軸穩定對地部分(1a)上設置有用于調整所述主體(1)姿態的第一助推器，用于保持所述主體(1)軌道高度和與所述空間站(A)相位差的第二助推器(12)。通過采用貨運飛船建造本發明的太空浮島，從而極大的提高了貨運飛船的利用率，貨運飛船與空間站完成對接后，其不需要墜毀，不僅有效降低了空間飛行任務的發射成本，還減少了產生太空垃圾的可能。

技術領域

本發明涉及一種太空浮島，尤其涉及一種用于服務空間站的太空浮島。

背景技術

空間站開展太空載荷試驗的理想平臺。但空間站各個艙段發射、組裝、運營的成本巨大，因此空間站上空間、能源等資源非常“緊俏”，制約了空間站的應用。另一方面，電推進系統的比沖是化學推進系統的5～10倍，節省推進劑的優勢非常顯著，但推力小，目前只能用于軌道維持，不能用于飛行器快速變軌。為此，提出基于任務后貨運飛船服務空間站的太空浮島方案。按照目前工程規劃，貨運飛船上行貨物至空間站，裝載廢棄物后，與空間站分離后再入大氣層隕毀，進而導致貨運飛船的利用率低，太空發射任務成本巨大，浪費了資源。

發明內容

本發明的目的在于提出一種用于服務空間站的太空浮島，提高貨運飛船的利用率。

為實現上述發明目的，根據本發明提供一種用于服務空間站的太空浮島，包括主體和與空間站相連接的柔性索道；

所述主體包括相互連接的三軸穩定對地部分和自旋部分；

所述三軸穩定對地部分上設置有用于調整所述主體姿態的第一助推器，用于保持所述主體軌道高度和與所述空間站相位差的第二助推器。

根據本發明的一個方面，所述自旋部分與所述三軸穩定對地部分相互同軸的懸浮在所述三軸穩定對地部分的周圍。

根據本發明的一個方面，所述自旋部分與所述三軸穩定對地部分采用磁軸承相互連接。

根據本發明的一個方面，所述主體上設置有用于控制所述自旋部分轉動速度的控制電機；

當所述主體處于陽照區，通過所述控制電機控制所述自旋部分加速，用于電能儲存；

當所述主體處于陰影區，通過所述控制電機控制所述自旋部分減速，用于向所述主體上的載荷以及所述空間站回饋電能。

根據本發明的一個方面，所述第二助推器與所述主體活動連接，并且其位于所述主體的質心位置。

根據本發明的一個方面，所述主體上包覆有用于提供電能的太陽能電池薄膜，以及鋪設有用于發射航天器的電磁發射軌道。

根據本發明的一個方面，所述主體上還設置有搬運機器人和機械臂；

所述搬運機器人與所述主體和所述柔性索道滑動連接；

所述機械臂與所述主體滑動連接。

根據本發明的一個方面，所述第一助推器為輔助磁力矩器，所述第二助推器為電推力器。

根據本發明的一個方面，所述三軸穩定對地部分和所述自旋部分分別由多個貨運飛船相互連接構成。

根據本發明的一個方面，所述主體整體呈啞鈴構型。

根據本發明的一種方案，本發明的太空浮島利用其巨大的表面積，鋪設大面積的薄膜太陽電池片，向空間站提供電能；同時可以放置大量有暴露需求的載荷，特別是暴露面積大的載荷，避免了載荷放置在空間站表面對平臺設備視場的遮擋。另外，本發明的太空浮島還可作為太空組裝與發射基地，在島上利用機械臂組裝大型衛星或登月飛行器，利用巨大的島面積鋪設大型環形電磁發射軌道，可用于發射衛星或登月飛行器，降低了發射成本，提高了發射效率。