空間飛行器設(shè)計(jì)第3講-wenkub.com
2025-01-03 18:31 本頁(yè)面
【正文】 “中國(guó)科學(xué)院空間目標(biāo)與碎片觀測(cè)研究中心” 2022年 3月在中科院紫金山天文臺(tái)成立，將為中國(guó)在空間航天領(lǐng)域建起安全預(yù)警系統(tǒng)。 52 目前太空碎片數(shù)量已超過(guò)了 3000萬(wàn)個(gè)。 直徑大于 1cm的碎片將對(duì)航天器造成災(zāi)難性的破壞。大碎片數(shù)量很少，但質(zhì)量總數(shù)占 %。 不過(guò)，由于粒子質(zhì)量小，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)停泊的軌道低，隕落快，只有少數(shù)粒子在太陽(yáng)光壓作用下擴(kuò)散，其影響只是短期的。 47 (2) 碎裂生產(chǎn)的碎片 碎裂原因： ① 內(nèi)部裝置，如蓄電池等裝置的爆炸 ② 推進(jìn)劑箱的爆炸 (屬高能爆炸 )， Delta火箭末節(jié) ③ 充壓箱爆炸 (屬低能爆炸 ) ④ 故意炸毀 (3) 老化生產(chǎn)的碎片 航天器表面長(zhǎng)期暴露在真空環(huán)境中會(huì)逐漸分解、剝蝕產(chǎn)生微小的空間碎片。 45 空間碎片的來(lái)源 美、俄是空間碎片的最大制造者。 43 在 ?g0狀態(tài)，還會(huì)產(chǎn)生一些異常現(xiàn)象。 在 ? g0狀態(tài)， 沉降作用十分微弱，無(wú)需攪拌而獲得的合金十分均勻。 41 2. 微重力物理現(xiàn)象 液體的對(duì)流、沉降、分層、靜壓力等均有不同程度的減弱或消失，表面張力特別突出。在空間，氧化膜破壞，材料與航天器周?chē)h(huán)境介質(zhì)之間的摩擦加劇。在外層空間中，由于氫離子的擴(kuò)散，材料表面充滿(mǎn)著氫離子，材料的光學(xué)性能會(huì)改變。 36 圖 3－ 8 地球輻射帶結(jié)構(gòu)示意圖 37 空間真空和空間失重 空間真空 宇宙空間是一個(gè)巨大的真空環(huán)境。 ? 太陽(yáng)宇宙線 ： 是太陽(yáng)耀斑時(shí)噴射出的高能帶電粒子。此時(shí)對(duì)衛(wèi)星表面電位影響巨大，強(qiáng)電弧、電磁脈沖影響星上電源系統(tǒng)、控制和通訊系統(tǒng)的正常工作。 32 圖 地球磁層剖面圖 33 地磁場(chǎng)控制著近地空間帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)大氣增溫對(duì)航天器軌道產(chǎn)生影響。 磁尾：在背陽(yáng)面，為柱狀拖尾。 Magic Storm Polar Light (aurora) 29 極光 地磁場(chǎng)的三要素： （ 1）磁偏角 D：磁場(chǎng)水平分量 與正北方向的夾角。另一說(shuō)法是：地核在 6000K的高溫和 360萬(wàn)個(gè)大氣壓的環(huán)境中會(huì)有大量的電子逃逸出來(lái)，在地幔間形成負(fù)電層，因地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生地磁場(chǎng)。 26 地球磁場(chǎng) 基本概貌 內(nèi)源場(chǎng)：起源于地球內(nèi)部包括基本磁場(chǎng)和外源場(chǎng)變化時(shí)在地殼內(nèi)的感生磁場(chǎng)。材料機(jī)械力學(xué)性能下降、光學(xué)和電性能改變。 600－ 700km以上是氦 ,He（表 3－ 4）。如海拔100~200km處 , N2: 1013→ 109~1010個(gè) /cm3。 19 (3). 壓力 （表 3－ 3） 海平面標(biāo)準(zhǔn)壓力 P0＝ 105 Pa。因?yàn)橛钪婵臻g空氣極為稀薄，不足以加熱物體。 地球大氣的物理特性 15 表 3－ 1 不同海拔高度的大氣密度 海拔高度(km) 大氣密度 (g/cm3) 海拔高度 (km) 大氣密度 (g/cm3) 0 18 33 49 67 82 96 110 125 ?0=?101 101 ?0 102 ?0 103 ?0 104 ?0 105 ?0 106 ?0 107 ?0 108 ?0 165 245 370 540 730 980 1600 2750 109?0 1010 ?0 1011 ?0 1012 ?0 1013 ?0 1014 ?0 1015 ?0 1016 ?0 16 (2). 溫度 海平面大氣溫度的標(biāo)準(zhǔn)為 T0＝ 15℃ （ 288K）。 13 圖 正常電離層結(jié)構(gòu)示意圖 按電子濃度可將電離層細(xì)分為：
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