1.本書概念明確、條例清晰、重點突出、內容翔實，反映了空間碎片相關的新研究成果。
2.本書繫統的闡述了空間碎片的形成、探測、預警、防護與減緩清除技術以及空間碎片相關的法規建設情況，是作者團隊研究工作的積累，是一本能夠帶讀者認識和深入學習空間碎片相關知識的學術專著。

隨著人類航天活動的頻繁展開，空間碎片帶來的問題和威脅已不容忽視。為全面認識和了解空間碎片，本書從探測、預警、防護和減緩四個方面展開討論。在空間碎片探測方面，主要介紹地基和天基的探測技術及設備等內容。在空間碎片預警方面，主要介紹空間碎片環境的建模方法、原理及特點，空間碎片預警繫統與策略等內容。在空間碎片防護方面，主要介紹航天器的防護結構和材料，防護任務設計方法等內容，在空間碎片減緩方面，主要介紹碎片清除的任務設計和主動清除方法等內容。此外，還介紹了與空間碎片相關的政策法規、國際合作等內容。
本書適合於航空宇航科學與技術、安全技術及工程等學科的研究生閱讀，也可供從事空間碎片和航天器工程領域研究工作的技術人員參考使用。

張景瑞，1974年2月生，北京理工大學教授、博士生導師，2018年度國家傑出青年科學基金獲得者；兼任中國自動化學會空間及運動體控制專業委員會委員、中國力學學會動力學與控制專業委員會委員、中國振動工程學會非線性振動專業委員會委員；受邀擔任宇航領域著名期刊Acta Astronautica客座主編，及國內和國際多個期刊編委。

第 1 章緒論 001
1．1 空間碎片概述002
1． 1． 1 空間碎片簡介002
1． 1． 2 空間碎片來源及分類003
1． 1． 3 空間碎片危害006
1．2 空間碎片研究的關鍵技術009
1． 2． 1 探測技術009
1． 2． 2 預警技術009
1． 2． 3 防護技術010
1． 2． 4 減緩技術010
1．3 關於空間碎片的協議011
1． 3． 1 機構和組織011
1． 3． 2 國際協議014
1． 3． 3 方法政策015
第2 章 空間碎片探測技術017
2．1 引言018
2．2 地基探測技術019
2． 2． 1 地基雷達探測020
2．2． 2 地基光學探測023
2． 2． 3 地基探測網028
2．3 天基探測030
2． 3． 1 天基遙感探測032
2． 3． 2 天基光學探測033
2． 3． 3 天基雷達探測033
2．4 天基和地基探測技術發展趨勢035
第3章 空間碎片的環境模型039
3．1 軌道攝動與軌道預報040
3． 1． 1 軌道根數040
3． 1． 2 軌道預報042
3． 1． 3 軌道攝動045
3．2 空間環境模型049
3． 2． 1 短期工程模型050
3． 2． 2 長期演化模型055
3．3 新形勢下的空間環境分析059
3． 3． 1 星鏈計劃對空間環境的影響059
3． 3． 2 大規模星座的研究現狀061
第4章 空間碎片的預警繫統069
4．1 空間碎片踫撞預警概述070
4．2 空間碎片踫撞預警計算方法072
4． 2． 1 危險目標篩選073
4． 2． 2 最小距離計算方法074
4． 2． 3 踫撞概率計算方法076
4．3 空間碎片踫撞預警策略078
4．4 空間碎片踫撞預警繫統設計080
4． 4． 1 空間碎片踫撞預警繫統080
4． 4． 2 空間碎片踫撞風險評估繫統083
4．5 空間碎片踫撞預警研究的發展趨勢089
第5章 空間碎片的防護結構與材料091
5．1 緒論092
5．2 空間環境影響094
5．4 先進防護材料100
5．5 防護構型103
5． 5． 1 Whipple 防護構型104
5． 5． 2 填充Whipple 防護構型105
5． 5． 3 鋁網雙層緩衝防護構型105
5． 5． 4 多層衝擊防護構型106
5． 5． 5 其他防護構型107
5． 5． 6 新型防護構型108
5． 5． 7 空間輻射防護結構110
5．6 航天器防護設計基本原則與改進111
5． 6． 1 航天器防護原則111
5． 6． 2 防護結構設計與改進措施112
第6章 空間碎片的防護繫統設計115
6．1 航天器撞擊風險估計116
6．2 超高速踫撞地面試驗方法118
6． 2． 1 輕氣炮技術119
6． 2． 2 電磁炮技術121
6． 2． 3 其他發射技術122
6． 2． 4 相關地面撞擊試驗122
6．3 超高速踫撞數值仿真方法125
6．4 航天器易損性分析及解體模型127
6．5 防護繫統設計的關鍵技術129
6．6 防護的發展趨勢130
6．7 防護工程設計應用133
6． 7． 1 國際空間站133
6． 7． 2 “天宮” 繫列134
6． 7． 3 火星探測134
第7章 空間碎片減緩清除任務設計139
7．1 空間碎片減緩概述140
7． 1． 1 減緩技術指南和標準140
7． 1． 2 預防類減緩措施144
7． 1． 3 清理類減緩措施147
7．3 主動清除的目標及策略150
7．4 技術方案設計152
7． 4． 1 目標篩選152
7． 4． 2 LEO 碎片清除152
7． 4． 3 GEO 碎片清除153
7． 4． 4 方案評價154
7． 4． 5 在軌試驗簡介154
第8章 空間碎片的主動清除技術157
8．1 引言158
8．2 推移離軌技術159
8． 2． 1 離子束推移離軌160
8． 2． 2 激光推移離軌162
8． 2． 3 太陽帆推移離軌166
8．3 增阻離軌技術168
8． 3． 1 靜電力增阻離軌168
8． 3． 2 膨脹泡沫增阻離軌169
8． 3． 3 粉塵增阻離軌171
8．4 自主離軌技術172
8． 4． 1 制動帆自主離軌173
8． 4． 2 充氣裝置自主離軌173
8． 4． 3 太陽帆自主離軌174
8．5 捕獲離軌技術174
8． 5． 1 空間拖船捕獲離軌175
8． 5． 2 空間繫繩捕獲離軌175
8． 5． 3 天基磁場發生器捕獲離軌178
8． 5． 4 容器收集器捕獲離軌179
第9章 空間碎片的法規建設181
9．1 國際條約與法規建設182
9． 1． 1 國際相關法規建設進程182
9． 1． 2 “外空憲章” ——— 《外空條約》183
9． 1． 3 《責任公約》和《登記公約》185
9． 1． 4 《IADC 減緩指南》和《外空委減緩指南》188
9．2 主要空間大國的相關法規建設190
9． 2． 1 美國有關空間碎片的法規建設190
9． 2． 2 俄羅斯有關空間碎片的法規建設192
9．3 國內關於空間碎片的立法現狀192
9． 3． 1 立法基礎和進程192
9． 3． 2 空間碎片相關的法規建設195
9．4 空間碎片法規建設的不足與發展197
9． 4． 1 國際空間碎片相關法規的不足197
9． 4． 2 國內空間碎片相關法規建設的完善與發展199
參考文獻201
索引208