
绳系卫星,又称空间绳系卫星系统(Tethered Satellite System, TSS),是一种通过导电系绳连接航天器(如航天飞机、空间站)或连接两颗及多颗卫星的卫星系统,由卫星本体、系绳及卷扬机构组成 。该概念源于风筝原理,20世纪90年代由意大利航天局率先研制,并与美国合作进行技术验证。其核心功能包括切割地球磁力线发电、实现轨道调整及空间科学探测,在空间碎片清除、深空探测、在轨服务等领域有应用前景 。
1992年8月4日,首颗绳系卫星由美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机首次试验,因绳索缠绕仅释放256米,但仍产生40伏电压 。1996年第二次试验中,卫星释放至19.7千米时产生3000伏电压,但因绳索断裂导致任务失败 。后续研究重点转向多体绳系卫星编队系统(如三体直连式系统)、空间站柔性对接、太空碎片处理、轨道转移及电动力绳系卫星系统等应用方向,通过系绳动量交换减少燃料消耗 。当前研究涉及复杂的动力学建模、姿态控制、释放回收策略及柔性形变控制等,并在实验室模拟环境中成功进行了释放和回收实验 。绳系卫星系统交会对接技术、以及面向编队卫星的在轨服务方案也是当前的研究方向 。
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