随着人类活动向外层空间的扩展,探索外层空间、利用外层空间和保障人类在外层空间活动的安全,是当前航天活动中的重要内容之一。人类航天活动使空间碎片数量不断增多,同时空间碎片又对于在轨航天器的正常飞行构成了严重威胁。目前空间碎片的探测和研究工作已经成为了空间探测领域的重要组成部分,成为了航天器在轨安全保障的重要内容。为了保障航天器在轨安全运行,空间碎片模型研究迫在眉睫,但是模型的准确性和可信度受到探测数据的制约,为此提出了开发空间微小碎片探测器。该仪器是我国第一次研制在轨的空间碎片探测仪器,具有很高的应用价值和学术价值。本文首先介绍了空间碎片在低地球轨道上的分布情况,以及它对于航天器的危害;介绍了国外建模工作的情况,以及这些模型的工作范围、准确程度等。国外空间碎片探测器有三种:主要类型一种是半导体探测器,第二种是溅射等离子体探测器,第三是PVDF 压电探测器。本文对这三种探测方案进行了介绍,并进行了比较。最后在对于近地轨道上空间碎片的分布情况进行深入分析,根据探测需求提出了一个空间微小碎片探测器方案。该探测器采用传感器和电子学箱相分离的设计方法,传感器直接安装在航天器表面,而电子学箱位于航天器内部,两者之间依靠屏蔽电缆相连接。这种设计方法可以有效的增加探测面积、减小探测器质量。该探测器的传感器采用了新型的压电材料聚偏二氟乙稀(PVDF),使用了飞行时间法(TOF)准确测定空间碎片的飞行速度,以及快脉冲分析系统分析碎片的质量。