月球探測器技術(shù)

內(nèi)容概要

月球探測工程是一項(xiàng)多學(xué)科、高技術(shù)集成的系統(tǒng)工程，月球探測器技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，集中應(yīng)用了當(dāng)今眾多工程技術(shù)的新成就，是對衛(wèi)星技術(shù)的繼承和發(fā)展。《月球探測器技術(shù)》從月球探測器基礎(chǔ)技術(shù)出發(fā)，與工程實(shí)際緊密結(jié)合，較為詳盡地闡述了月球探測器的軌道設(shè)計、測控通信、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制、熱控、推進(jìn)、電源、軟著陸與月表巡視等技術(shù)。 本書不但可以為從事月球探測的工程技術(shù)人員提供較為具體的設(shè)計技術(shù)指導(dǎo)，還可以作為航天院校的教材和參考書，為進(jìn)一步深化月球探測技術(shù)研究，加速月球探測工程的實(shí)施提供有益的借鑒。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1　概述  1.2　我國開展月球探測的意義  1.3　國外月球探測發(fā)展歷程    1.3.1  國外早期的月球探測活動    1.3.2  國外近期和未來的月球探測活動  1.4　太陽系  1.5　航天系統(tǒng)工程  1.6　月球探測器的分類和系統(tǒng)組成    1.6.1　月球探測器的分類    1.6.2　月球探測器的系統(tǒng)組成  1.7　月球探測器的研制階段    1.7.1　概念性研究階段    1.7.2　可行性論證階段    1.7.3　方案確定階段    1.7.4　工程研制階段    1.7.5　發(fā)射前準(zhǔn)備階段    1.7.6　運(yùn)營和管理階段  參考文獻(xiàn)第2章　月球環(huán)境  2.1　概述  2.2　月球熱環(huán)境    2.2.1　太陽直接輻射    2.2.2　月球反照    2.2.3　月面輻射　2.3　月球大氣  2.4　帶電粒子輻射    2.4.1　太陽宇宙線    2.4.2　銀河宇宙線    2.4.3　太陽風(fēng)    2.4.4　太陽擾動對月球探測器的影響  2.5　微流星體    2.5.1　NASA TN D-2747模型    2.5.2　NASA-CR-68189模型    2.5.3　NASA SP-8013模型    2.5.4　微流星體質(zhì)量-密度分布  2.6　引力場  2.7　月球地形    2.7.1　月面地貌分布圖    2.7.2　月球地形特點(diǎn)    2.7.3　月面撞擊坑統(tǒng)計模型    2.7.4　月面石塊統(tǒng)計模型  2.8　月塵環(huán)境    2.8.1　粒度分布    2.8.2　顆粒形態(tài)    2.8.3　月壤密度    2.8.4　相對密度    2.8.5　孔隙度    2.8.6　壓縮性    2.8.7　抗剪性和承載力  參考文獻(xiàn)第3章　月球基本概況和月球探測的科學(xué)目標(biāo)  3.1　月球基本概況    3.1.1　月球的運(yùn)動    3.1.2　月球的地形地貌    3.1.3　月球上的水    3.1.4　月壤    3.1.5　月球的物質(zhì)成分    3.1.6　月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)    3.1.7　月球的起源與演化  3.2　中國月球探測科學(xué)目標(biāo)    3.2.1  月球探測與研究的關(guān)鍵科學(xué)問題    3.2.2　我國月球探測的總體規(guī)劃    3.2.3　我國繞月探測工程科學(xué)目標(biāo)  參考文獻(xiàn)第4章　月球探測器總體設(shè)計  4.1　概述  4.2　月球探測器總體設(shè)計的一般原則  4.3　月球探測工程的頂層設(shè)計    4.3.1　月球探測工程的任務(wù)目標(biāo)確定    4.3.2　任務(wù)需求分析    4.3.3　工程的具體實(shí)施步驟規(guī)劃　　……第5章　月球探測器軌道設(shè)計第6章　月球探測器結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)系統(tǒng)第7章　月球探測器熱控系統(tǒng)第8章　月球探測器制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制（GNC）系統(tǒng)第9章　月球探測器推進(jìn)系統(tǒng)第10章　月球探測器電源系統(tǒng)第11章　月球探測器跟蹤通信系統(tǒng)第12章　月球探測器綜合電子系統(tǒng)第13章　月球探測器可靠性設(shè)計第14章　月球車第15章　月球探測器環(huán)境與環(huán)境試驗(yàn)

章節(jié)摘錄

第2章　月球環(huán)境2.1　概述在航天工程中所考慮的月球環(huán)境，通常指環(huán)月衛(wèi)星(軌道高度約幾百千米)、月球著陸器、月面巡視器等月球探測器在環(huán)月軌道或月面上所遭遇的各種自然環(huán)境，包括太陽電磁輻射、帶電粒子輻射、月球大氣(真空)、月球塵埃、熱輻射、月球引力、微流星體、月面地形、月壤等，這些環(huán)境在不同程度上對月球探測器的正常工作或安全產(chǎn)生不同的影響，其中多數(shù)為不利影響。太陽電磁輻射可對月球探測器的無線通信產(chǎn)生擾動等影響；其中的紫外輻射可使探測器外表面功能材料(如熱控涂層等)發(fā)生性能衰退，進(jìn)而影響探測器熱控分系統(tǒng)的正常工作；月球稀薄的大氣，帶來了較高的真空度，可對航天器材料產(chǎn)生出氣、污染等影響；月球表面復(fù)雜的熱環(huán)境，可使探測器處于深冷或深熱環(huán)境中，對探測器熱控分系統(tǒng)產(chǎn)生很大影響，尤其是對探測器度過月夜的設(shè)計影響更大；由于“質(zhì)量瘤”等導(dǎo)致的月球引力不均勻，可對環(huán)月衛(wèi)星的軌道維持、成像質(zhì)量和精度等帶來較大影響；月面復(fù)雜的地形(撞擊坑、石塊、坡度等)，將對月球探測器在月面上的著陸穩(wěn)定度、月面巡視探測器在月面上的行進(jìn)能力等產(chǎn)生影響；月球的月壤特性，將影響月球軟、硬著落過程的力學(xué)特性，甚至影響著落過程的成敗，同時也影響月面巡視探測器在月面上的行進(jìn)能力。因此，為保障月球探測器對月球環(huán)境具有足夠的適應(yīng)能力，必須在月球探測器的工程設(shè)計、研制、生產(chǎn)等過程中，充分考慮環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計，以提高其在月球環(huán)境中的生存能力，并完成預(yù)定的飛行任務(wù)。了解和掌握月球環(huán)境，是月球探測器研制工程所必須進(jìn)行的一項(xiàng)重要工作，是探測器總體與分系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)之一。但是，由于我國迄今為止沒有進(jìn)行過月球環(huán)境的實(shí)地探測，缺乏月球環(huán)境的實(shí)測數(shù)據(jù)，因此，目前我國主要依據(jù)國外的月球探測數(shù)據(jù)開展研究，從中提取出工程設(shè)計參數(shù)，并采用適當(dāng)?shù)墓こ淌侄蝸韽浹a(bǔ)對月球環(huán)境了解的不確定性。本章從月球探測器工程設(shè)計的角度出發(fā)，討論對月球探測器工程設(shè)計可能產(chǎn)生不利影響的月球環(huán)境及其影響。2.2 月球熱環(huán)境對月球熱環(huán)境的分析具有廣泛的含義，本章對月球熱環(huán)境的討論，僅僅從環(huán)境的角度，對影響月球探測器熱設(shè)計的外空間熱環(huán)境因素進(jìn)行分析，而不包括對月球探測器自身或熱專業(yè)的分析工作。月球探測器在環(huán)月軌道或月面上，所面臨的來自自然空間的熱環(huán)境主要有：太陽直接輻射、月球反照、月面輻射和地球反照。

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