9月12日，在太原卫星发射中心，长征四号乙火箭成功实施了一箭三星发射，其中一颗搭载星为“金牛座纳星”，该星主载荷是卫星离轨帆装置，旨在验证薄膜帆高效收拢和在轨展开技术，并实测离轨效果。

卫星由航天科技集团八院805所所属上海埃依斯航天科技有限公司研制，离轨帆装置由集团公司空间结构与机构技术实验室（依托805所）研制，是我国首个标配式卫星离轨帆装置。

小身躯大效用，大大加速废弃航天器离轨

本次采用的2.5平方米的薄膜帆收拢成一个高尔夫球大小的模块，布置在小卫星发射筒内空隙部位。从外形看来，这个装置并不起眼，但这正是它的亮点之一。

805所设计师介绍，该装置采用了先进的微米级薄膜折叠收拢技术，展收比达到了国际一流水平，不占用小卫星的自身包络，可加装至各类成熟的小卫星平台，实现了真正的标配化设计理念。

离轨帆的主要功能是避免废弃航天器成为太空垃圾。据统计，目前地球轨道上因人类航天活动产生的空间碎片总数量达上亿个，总质量高达数千吨，对航天器的安全构成威胁。

国际上开展了多种旨在减缓空间碎片的研究，包括薄膜帆、电动力绳索、激光和太阳能等空间碎片清除技术。设计师介绍，在各类技术中，薄膜离轨帆技术成本低、成熟度高，并且可以在不同轨道和规格的各类航天器中适用，最有希望产业化应用。

设计师介绍，离轨帆装置随卫星一同入轨，在卫星寿命结束后启动帆面解锁指令，展开大面积薄膜帆面，利用增大的气动阻力，对卫星进行减速降轨，加速卫星轨道衰减，从而进入稠密大气层烧毁，达到太空垃圾清除目的。

以600千米高度50千克小卫星为例，若无离轨措施，寿命结束后占据轨道时间长达6.2年，而采用展开面积25平方米的薄膜帆，3个月就能返回稠密大气层，从而留出了宝贵的轨道资源。

低成本高水准，脱胎于深空探测太阳帆技术

薄膜帆作为一种轻质大面积薄膜结构，在相同的离轨效率下，其成本优势明显。相比于配置推力器等主动离轨装置，薄膜帆以不到航天器研制成本5%的代价，提供了有效的离轨手段。

设计师介绍，目前星座计划层出不穷，未来在近地轨道会发射越来越多的小卫星，25平方米的薄膜帆可以满足绝大部分低轨小卫星的快速离轨需求。并且，对于一些轨道更低、质量更小的卫星，该装置可以进一步小型化以降低成本。此外，设计团队正在针对不同轨道高度、不同质量卫星的离轨需求，开发标准型的系列化产品，成本有望进一步降低。

在开展此次验证试验之前，805所已做了十余年的相关技术储备。“十二五”期间，该所承担了国家民用航天预研项目“深空探测太阳帆技术”研究项目，提出了太阳极区探测的太阳帆方案，并突破了高性能复合材料支撑杆、柔性大变形结构动力学分析和大挠性结构展收控制等关键技术。在此基础上，针对市场上逐渐增多的小卫星和微纳卫星，并基于空间碎片减缓需求，该团队研制了标配式离轨薄膜帆产品。

805所相关负责人介绍，后续离轨帆装置相关技术专利将转让给下属埃依斯航天公司，由其进一步开发出适应当前航天市场需求的产业化产品。（赵聪）