GB/T 43224-2023 运载火箭轨道级处置详细要求（正式版）

GB/T43224—2023运载火箭轨道级处置详细要求国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会1GB/T43224—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)提ⅡGB/T43224—2023运载火箭轨道级及其在轨解体、与其他太空物体碰撞产生的碎片是目前空间碎表面人员、财产和空中飞行器构成一定威胁。因此，需对其涉及再入大气层的设计与实施明确相关1GB/T43224—2023运载火箭轨道级处置详细要求GB/T32295—2015运载火箭剩余推进剂排放设计要求GB/T34513空间碎片减缓要求GB/T38194—2019运载火箭操作性碎片减缓设计要求3.23.34原则b)与GB/T34513中关于从受保护区撤离的内容不冲突；2GB/T43224—20235处置规划5.1航天器与运载火箭双方协调a)应针对轨道级轨道寿命和再入伤亡风险约束条件，运载火箭方与航天器方协调商定发射轨道b)运载火箭方应拟定并向航天器方提供轨道级处置可选方案；c)对于无法满足处置要求的发射轨道，运载火箭与航天器双方应优先探索替代方案以改善处置轨道初始条件。5.2处置方案选择轨道级完成既定任务后，若停留或周期性穿越GB/T34513规定的LEO或地球静止轨道(GEO)受a)应优先采取安全回收或以受控主动离轨方式直接再入到地球表面安全区域，确保再入引起的伤亡概率不大于10-⁴;注1:导致人员伤亡的碎片动能下限值一般取15J。b)对于近地点轨道高度不超过2000km、不具备安全回收或受控再入能力且随机再入伤亡概率不大于10-4的轨道级，其轨道寿命不应超过25年限制，应优先通过离轨缩短其轨道寿命并完成钝化；注2:ISO24113:2019已删除将轨道级抬升至2000km以上高度的方案。注3:通常，处置后的轨道级初始衰减轨道选择椭圆轨道比近圆轨道需要更少能量。c)对于近地点轨道高度不超过2000km、轨道寿命不超过25年且随机再入伤亡概率不大于注5:满足轨道寿命要求的轨道级对应的平均轨道高度一般低于600km。保其处置轨道至少100年内不再进入LEO和GEO受保护区域并完成钝化。注6:将轨道级变轨至地球逃逸轨道是一种备选方案。注7:100年起止时刻从轨道级变轨机动完成开始，直至其轨道第一次进入受保护区域。5.3处置大纲制定处置大纲的阶段和内容要求如下：3GB/T43224—2023b)处置大纲应针对离轨、再入处置系统的设计、试验验证和效果评估工作制定的详细要求和计离轨处置计划应包括以下方面。a)成功离轨概率及其置信水平。b)器箭分离时轨道级的标称轨道参数。c)轨道级所选处置方法描述(安全回收、受控再入、无控再入、进入处置轨道)以及支撑性背景信息。e)成功完成轨道级处置所需的各系统特性和能力。状态。h)优先按以下选项制定应急方案：1)选择一条轨道寿命尽量短的衰减轨道；2)选择一条与受保护区域未来发生干涉概率尽量小的处置轨道。针对停留或穿越LEO受保护区域的情况，再入处置计划应包括以下方面。a)再入伤亡风险及其置信水平。b)事先设定受控再入的实施条件，比如推进剂余量下限值，离轨动力是否正常等。受控再入和钝化操作。亡风险。d)若选择受控再入，制定处置和再入行动时序，需提前通知的个体和(或)实体清单及其通知时间。结合推进剂剩余量、电源、可控性、冗余损失等因素计算得到的轨道级成功处置概率不应低于GB/T34513中的相应要求值。6离轨详细要求6.1模式选择4GB/T43224—2023a)对于既定任务结束后主发动机具备再次点火条件的轨道级，应采用其主发动机再次工作的方式实施主动离轨；b)对于既定任务结束后主发动机不具备再次点火条件，但辅助推力器仍能工其姿控正推推力器工作的方式实施主动离轨；c)对于既定任务结束后主发动机和辅助推力器均不能工作的轨道级，应优先采用剩余液体推进轨道级被动离轨所用动力一般按照离轨措施的难易程度作以下分类：6.2实施要求轨道级离轨处置时机应按以下要求选择。6.2.3飞行程序离轨处置飞行程序要求一般包括以下内容。a)轨道级应在与航天器完全分离后开始执行离轨飞行程序。b)优化离轨姿态角和动力工作起止时间，应在确保不会污染、干扰或碰撞已入轨航天器的前提6.3其他要求应对轨道级主动离轨所采用动力源的推进剂进行管理，确保主动力或辅助动力的再次或多次可靠对于不能受控主动离轨直接再入的轨道级，应根据以下要求完成相关钝化措施。a)充分利用钝化过程产生的速度增量，并选择合适的箭体姿态增强离轨处置效果。b)根据GB/T32295—2015中5.1的要求确定推进剂组元排放次序、推进剂排放阀门开启时刻。5GB/T43224—2023c)根据GB/T38194—2019中5.2.2、6.2的要求完成剩余高压气体排放。1)根据标准设计程序评估电池安全余量，确保既定任务安全和任务后的处置顺利实施；2)从结构设计和电设计两方面考虑电池内部压力的释放途径；3)轨道级优先采取任务后不断电策略，将电池耗尽。e)根据GB/T38194—2019中5.4和6.4的要求完成自毁装置处置。对于采用主动离轨的轨道级，应根据GB/T32295—2015中5.3的要求对轨道级发动机、姿控正推剂管理以及离轨整个过程中姿态的稳定性；b)对于不具有三轴稳定功能的轨道级，应优先通过自旋方式保证离轨时推力方向的稳定性。轨道级应设置合适的箭上设备以配合监测系统对其离轨过程进行跟踪和效果评估。轨道级再入详细要求如下：a)非重复使用轨道级的受控再入落点距离陆地应不小于370km;注1:近地点高度低于50km一般能有效控制落点散布范围。b)尽量避免轨道级实施无控再入；注2:轨道级碎片再入大气后不易完全消亡。c)非重复使用轨道级应采用合适的材料和布局设计，尽可能使其残骸在再入过程中烧蚀消亡。注3:将无法消亡的部件进行打包设计，能够减少残存碎片数量。8效果评估6GB/T43224—2023[1]ISO17546Spacesystems—Lithiumionbatteryforspacevehicles—Designandverificationrequire-ments[2]ISO20893:2021Spacesystems—Detailedspacedebrismitigationrequirementsforlaunchyehicleorbitalstages[3]ISO24113:2019Spacesystems—Spacedebrismitigationrequirements[4]ISO27852Space