本技术属于航天工程技术。
背景技术:
1、近些年来,人们开始考虑对太阳系的小行星或卫星或彗星等小型天体进行勘察和利用。然而,用火箭把有效载荷送达近星空间,减速并进行环绕天体飞行,或在星体表面起落,需要消耗大量喷气发动机燃料和昂贵的成本。现在,太空探索已经向“太空工程”及“航班化”方向发展,开发小型天体,必然需要进行频繁的抵近勘察和起落,燃料消耗问题将更为突出。
2、本技术的目的在于提供一种航天器在小型天体附近飞行或移动的新技术,使航天器的工作更高效更节约燃料。
技术实现思路
1、本技术首先为一种航天器的弹射系统,由位于空间小型天体附近飞行的航天器上的连接弹射驱动器的底座、该底座上的弹射驱动器、可以由弹射驱动器推动的触碰器、与触碰器连接且与航天器直接或间接连接的系绳、可以放长或收回连接触碰器的系绳的系绳卷扬装置构成,其中弹射驱动器可以包括:电动机、由电动机通过传动装置带动的弹射机构或可伸展或折叠的曲杆或机械臂装置;其中弹射机构可直接推动或拉动触碰器射出,射出的触碰器可以触碰或降落到附近天体表面,曲杆或机械臂装置可直接推动或拉动触碰器射出或伸出,射出或伸出的触碰器可以触碰附近天体表面以受到天体表面的反作用力。
2、实际上,这是航天器借助天体表面的反作用力帮助自身运行的弹射系统。
3、所述航天器连接弹射驱动器的底座可以带转向机构,通过该底座调整触碰器弹射方向。
4、所述触碰器还可以带有探测装置或者输送送或抓取装置。
5、这样,所述弹射系统或触碰器还可以具有碰撞功能或者探测功能或者送或取的运输功能。
6、所述的弹射系统,还包括:该弹射系统上带有机械手,以帮助收回弹射后的系绳或触碰器,或令其复位。
7、本技术还包括利用所述航天器的弹射系统帮助航天器运行的方法,包括以下方式中的一个或多个:
8、方式1:航天器在小型天体附近飞行时,系绳卷扬装置放长系绳,利用弹射驱动器或利用自然重力,令连接系绳的触碰器在航天器的后下方与小型天体表面接触或在其表面拖曳,受到小型天体表面朝后方或后上方的反作用力,以降低航天器飞行的机械能,降低其速度或轨道高度,或改变飞行方向,并适时收回系绳和触碰体;
9、方式2:航天器在小型天体附近飞行时,系绳卷扬装置放长系绳,利用弹射驱动器令连接系绳的触碰器,沿航天器后下方在航天器的后下方与小型天体表面触碰,受到小型天体表面朝前上方的反作用力,以增加航天器飞行的机械能,增加其速度或轨道高度,或改变飞行方向,触碰后及时收回系绳和触碰体,避免形成拖曳;
10、方式3:航天器在小型天体附近飞行时,系绳卷扬装置放长系绳,利用弹射驱动器令连接系绳的触碰器,沿航天器前下方在航天器的前下方与小型天体表面触碰,受到小型天体表面朝后上方的反作用力,以减少航天器飞行的速度,或减少航天器与小型天体的接近速度,或增加航天器与小型天体的远离速度,或改变飞行方向,触碰后及时收回系绳和触碰体,避免形成拖曳;
11、方式4:航天器在小型天体附近飞行时,系绳卷扬装置放长系绳,利用弹射驱动器令连接系绳的触碰器,沿下方与小型天体表面触碰,受到小型天体表面朝上方的反作用力,以减少航天器与小型天体的接近速度,或增加航天器与小型天体的远离速度,触碰后及时收回系绳和触碰体,避免形成拖曳;
12、本方法可以利用所述系绳卷扬装置收回系绳或收回触碰器。,可以利用机械手协助收回系绳和触碰器,使触碰器回归发射前状态。
13、其中,所述上方是指由小型天体质心朝航天器方向;所述下方是指由航天器朝小型天体质心方向;所述前方是指航天器飞行方向;所述后方是指与航天器飞行相反的方向。
14、在以上方式或操作过程中,航天器通过弹射或释放触碰器及触碰器触碰小型天体,将一部分动量转移到小型天体,从而影响了自身的飞行速度或方向。
15、所述航天器弹射系统的电机的电源可以是太阳能光伏电池或核电池,或是蓄电池或储能电容器。
16、显然在本方法的操作过程中,航天器没有或基本没有消耗喷气发动机的燃料或者核发动机或电离子发动机的生成气体或离子的原料,明显降低了航行成本,具有突出的技术效果。
1.一种航天器的弹射系统,由位于空间小型天体附近飞行的航天器上的连接弹射驱动器的底座、该底座上的弹射驱动器、由弹射驱动器推动的触碰器、与触碰器连接且与航天器直接或间接连接的系绳、可以放长或收回连接触碰器的系绳的系绳卷扬装置构成,其中弹射驱动器包括:电动机、由电动机通过传动装置带动的弹射机构或可伸展或折叠的曲杆或机械臂装置;其中弹射机构可直接推动或拉动触碰器射出,射出的触碰器可以触碰或降落到附近天体表面,其中曲杆或机械臂装置可直接推动或拉动触碰器射出或伸出,射出或伸出的触碰器可以触碰附近天体表面以受到天体表面的反作用力。
2.按照权利要求1所述的弹射系统,其中航天器连接弹射驱动器的底座可以带转向机构,通过该底座调整触碰器弹射方向。
3.按照权利要求1所述的弹射系统,所述触碰器还可以带有探测装置或者输送或抓取装置。
4.按照权利要求1所述的弹射系统,还包括:该弹射系统上带有机械手,以帮助收回弹射后的系绳或触碰器,或令其复位。
5.一种利用权利要求1所述航天器的弹射系统帮助航天器运行的方法,包括以下方式中的一个或多个:
6.按照权利要求5所述的方法,其中还包括:利用所述系绳卷扬装置可以收回系绳或收回触碰器。
7.按照权利要求5所述的方法,其中还包括:可以利用机械手协助收回系绳和触碰器,使触碰器回归发射前状态。