隨著航天活動(dòng)的日益頻繁，太空垃圾已成為威脅軌道安全和可持續(xù)發(fā)展的全球性挑戰(zhàn)。在此背景下，中國(guó)復(fù)旦大學(xué)的一支跨學(xué)科科研團(tuán)隊(duì)取得了突破性進(jìn)展，他們通過自主研發(fā)的新型芯片技術(shù)與創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，成功將太空垃圾的處理難題轉(zhuǎn)化為資源化利用的機(jī)遇，真正實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”。

這項(xiàng)技術(shù)的核心在于兩個(gè)方面的協(xié)同創(chuàng)新。在硬件層面，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款高性能、低功耗的專用處理芯片。該芯片采用了獨(dú)特的架構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠高效處理來自太空傳感器的海量、復(fù)雜的碎片數(shù)據(jù)，包括其軌道參數(shù)、材質(zhì)構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)速度等。與傳統(tǒng)的通用芯片相比，這款專用芯片在數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析與指令生成速度上提升了數(shù)個(gè)量級(jí)，同時(shí)顯著降低了在軌設(shè)備的能耗，為在太空中長(zhǎng)期、自主運(yùn)行處理系統(tǒng)奠定了硬件基礎(chǔ)。

在系統(tǒng)層面，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一套智能化的“太空垃圾資源化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”。該網(wǎng)絡(luò)并非簡(jiǎn)單地將垃圾“清除”，而是將其視作潛在的“軌道資源”。系統(tǒng)通過部署在軌道上的智能感知單元（搭載上述專用芯片），精準(zhǔn)識(shí)別和追蹤有價(jià)值的太空垃圾目標(biāo)，例如特定材質(zhì)、特定軌道的退役衛(wèi)星部件或火箭殘骸。通過網(wǎng)絡(luò)中的自主決策算法，調(diào)度服務(wù)航天器（如“太空拖船”或回收機(jī)器人）對(duì)目標(biāo)進(jìn)行安全接近、捕獲或原位處理。

尤為關(guān)鍵的是，團(tuán)隊(duì)提出的“資源化”路徑包括：1）對(duì)結(jié)構(gòu)完整的部件進(jìn)行在軌檢測(cè)與修復(fù)，使其可能被重新編程，作為分布式計(jì)算節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)中繼站或傳感器平臺(tái)融入新的空間網(wǎng)絡(luò)；2）對(duì)金屬等材料進(jìn)行在軌切割、熔煉，利用先進(jìn)的太空3D打印技術(shù)，將其轉(zhuǎn)化為空間站建設(shè)、航天器維修所需的原材料或備件，極大減少從地球發(fā)射物資的成本和風(fēng)險(xiǎn)；3）對(duì)于無法直接利用的碎片，則將其引導(dǎo)至安全的“回收軌道”集中管理，為未來的大規(guī)模空間制造儲(chǔ)備原料。

整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行依賴于團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高可靠、抗干擾的空間物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議和分布式協(xié)同控制算法，確保了在復(fù)雜太空環(huán)境中多智能體之間的實(shí)時(shí)、安全通信與任務(wù)協(xié)作，形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)、自組織的“太空資源循環(huán)利用網(wǎng)絡(luò)”。

復(fù)旦大學(xué)此項(xiàng)“芯片+網(wǎng)絡(luò)”的集成創(chuàng)新，不僅為應(yīng)對(duì)太空垃圾問題提供了高效、經(jīng)濟(jì)的中國(guó)方案，更開創(chuàng)了“軌道資源循環(huán)利用”的新模式。它將原本危害環(huán)境的太空垃圾，轉(zhuǎn)變?yōu)榱丝晒┪磥碓虑蚧亍⑸羁仗綔y(cè)任務(wù)使用的“太空礦藏”，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)清理到主動(dòng)資源化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，對(duì)于推動(dòng)人類空間活動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展具有里程碑式的意義。這一成果也標(biāo)志著我國(guó)在空間環(huán)境治理與空間資源利用技術(shù)領(lǐng)域已步入世界前列。