关于空间目标探测技术的二三事

　　随着我国航天事业的发展，对空间目标进行探测的需求越来越迫切。较大尺寸空间碎片的撞击会使航天器的轨道或姿态发生变化，甚至直接导致航天器解体。无论从保护空间环境、安全持续地开发和利用空间资源，还是从提高我国空间航天器在轨运行寿命，保障载人航天安全出发等方面，都需要加强对空间目标的探测和防护研究。
　　空间目标探测实现的基本途径主要有天基探测与地基探测。
　　一、天基探测
　　从测量形式上可以分为天基遥感监测、天基直接监测、航天器表面采样分析等3种主要手段，其中天基遥感监测属于主动式监测方式，而后两种则为被动式的空间目标监测。
　　1、天基遥感监测设备包括光学望远镜、微波雷达、激光雷达、太赫兹雷达等，其监测平台包括卫星、飞船和空间站。
　　2、天基直接监测是利用在空间航天器上搭载由一定材料构成的监测仪器，通过这些仪器记录空间目标及星际尘埃的撞击效果，从而收集空间目标信息的监测方法。
　　3、航天器表面采样分析通过对已返回的长期暴露于空间环境中的航天器表面材料的分析来获取空间目标信息。航天器表面采样分析可直接立足于现有返回式航天器的后期研究以及在轨空间站的观察分析，不需额外增加研究费用，因而是一种经济实用的监测方式。
　　不过，目前的天基传感器主要是光传感器。但是光学设备受观测时间段的限制，观测效率低，在实际应用中有其局限性。
　　二、地基探测
　　地基探测是利用安置在地球表面的设备测量空间目标的位置。包括无线电探测和光电探测2种手段。
　　1、无线电探测包括机械跟踪雷达、相控阵雷达和电磁篱笆等多种形式。地基无线电探测空间目标是空间目标探测的重要方式。优点是全天候和全天时，不受天气的影响，具有多目标探测能力和发现新目标的能力。但作用距离较近，只能监测低轨道上的空间目标。
　　2、光电探测是传统的探测手段，技术成熟、建设和运行成本低，对距离较远的中高轨道目标有优势。光学测量在空间目标监测中的主要作用有对远距离（深空）空间目标进行测量和弥补雷达受作用距离限制的局限性；提供空间目标的高精密度测量数据，是空间目标定轨数据的主要来源。
　　地基空间探测系统的性价比高，但是空间控制必须以太空为中心。为了探测太空并了解在太空中发生的事情，必须进入太空，让传感器摆脱大气层的限制。
　　本文由北京信息科技大学通信学院副教授李红莲进行科学性把关。随着我国航天事业的发展，对空间目标进行探测的需求越来越迫切。较大尺寸空间碎片的撞击会使航天器的轨道或姿态发生变化，甚至直接导致航天器解体。无论从保护空间环境、安全持续地开发和利用空间资源，还是从提高我国空间航天器在轨运行寿命，保障载人航天安全出发等方面，都需要加强对空间目标的探测和防护研究。
　　空间目标探测实现的基本途径主要有天基探测与地基探测。
　　一、天基探测
　　从测量形式上可以分为天基遥感监测、天基直接监测、航天器表面采样分析等3种主要手段，其中天基遥感监测属于主动式监测方式，而后两种则为被动式的空间目标监测。
　　1、天基遥感监测设备包括光学望远镜、微波雷达、激光雷达、太赫兹雷达等，其监测平台包括卫星、飞船和空间站。
　　2、天基直接监测是利用在空间航天器上搭载由一定材料构成的监测仪器，通过这些仪器记录空间目标及星际尘埃的撞击效果，从而收集空间目标信息的监测方法。
　　3、航天器表面采样分析通过对已返回的长期暴露于空间环境中的航天器表面材料的分析来获取空间目标信息。航天器表面采样分析可直接立足于现有返回式航天器的后期研究以及在轨空间站的观察分析，不需额外增加研究费用，因而是一种经济实用的监测方式。
　　不过，目前的天基传感器主要是光传感器。但是光学设备受观测时间段的限制，观测效率低，在实际应用中有其局限性。
　　二、地基探测
　　地基探测是利用安置在地球表面的设备测量空间目标的位置。包括无线电探测和光电探测2种手段。
　　1、无线电探测包括机械跟踪雷达、相控阵雷达和电磁篱笆等多种形式。地基无线电探测空间目标是空间目标探测的重要方式。优点是全天候和全天时，不受天气的影响，具有多目标探测能力和发现新目标的能力。但作用距离较近，只能监测低轨道上的空间目标。
　　2、光电探测是传统的探测手段，技术成熟、建设和运行成本低，对距离较远的中高轨道目标有优势。光学测量在空间目标监测中的主要作用有对远距离（深空）空间目标进行测量和弥补雷达受作用距离限制的局限性；提供空间目标的高精密度测量数据，是空间目标定轨数据的主要来源。
　　地基空间探测系统的性价比高，但是空间控制必须以太空为中心。为了探测太空并了解在太空中发生的事情，必须进入太空，让传感器摆脱大气层的限制。
　　本文由北京信息科技大学通信学院副教授李红莲进行科学性把关。