空間環(huán)境

前言

本書引入基礎物理學來描述空間環(huán)境，介紹空間環(huán)境與航天器結構系統(tǒng)和有效載荷如何發(fā)生作用。從這個意義上講，本書在空間物理學領域和航天工程學領域之間架起了一座橋梁；可作為從事航天器系統(tǒng)設計和有效載荷設計的工程技術人員的基礎參考資料，同時也可作為空間環(huán)境效應課程的入門教材。書中詳細介紹了很多重要概念的含義，但限于篇幅，沒有涉及具體細節(jié)因素之間的相互作用及計算機模擬技術方面的內容。本書的寫作準備工作得到了許多人的幫助。尤其是羅克韋爾（Rockwell）國際空間環(huán)境效應實驗室的Ron Lukins和Eric Watts為本書提供數(shù)據，審核內容，并鼓勵我堅持完成寫作。羅克韋爾國際公司的Jim Halfner，馬丁·馬麗埃塔（Martin Marietta）公司的William Metzger，以及NlASA約翰遜（Johson）航天中心的Rob Saggs作為技術審核，保證了本書的質量。

內容概要

《空間環(huán)境》用基礎物理學的概念解釋空間環(huán)境，介紹空間環(huán)境與航天器之間的相互作用關系，重點介紹了真空環(huán)境、中性環(huán)境、等離子體環(huán)境、輻射環(huán)境和微流星體／軌道碎片環(huán)境，并討論了航天器系統(tǒng)設計人員和有效載荷設計人員關心的問題。從這個意義上講，本書在空間物理學領域和航天工程學領域之間架起了一座橋梁；可作為從事航天器系統(tǒng)設計和有效載荷設計的工程技術人員的基礎參考資料，同時也可作為空間環(huán)境效應課程的入門教材。適合從事航天器總體設計、航天器電源設計和航天器相關專業(yè)的技術人員閱讀，也可作為有關專業(yè)院校在校學生。

作者簡介

作者：(美國)艾論·C·特里布爾 譯者：唐賢明

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 概述  1.2 空間環(huán)境  1.3 航天器設計  1.4 地球磁場  1.5 太陽一行星間的關系  1.6 練習  1.7 應用標準  參考文獻第2章 真空環(huán)境  2.1 概述  2.2 真空環(huán)境效應  2.3 微粒污染  2.4 其他要關注的問題  2.5 空間和地面試驗  2.6 設計指南  2.7 習題  2.8 應用標準  參考文獻第3章 中性環(huán)境  3.1 概述  3.2 大氣物理學基礎  3.3 中性大氣環(huán)境效應  3.4 空間試驗和地面試驗  3.5 設計指南  3.6 總結  3.7 習題  3.8 應用標準  參考文獻第4章 等離子體環(huán)境  4.1 概述  4.2 等離子體物理學基礎  4.3 航天器的充電  4.4 等離子體環(huán)境效應  4.5 模型和工具  4.6 設計指南  4.7 練習  4.8 應用標準  參考文獻第5章 輻射環(huán)境  5.1 概述  5.2 輻射物理基礎  5.3 空間中的輻射  5.4 輻射環(huán)境效應  5.5 模型和工具  5.6 空間及地面試驗  5.7 設計指南  5.8 練習  5.9 應用標準  參考文獻第6章 微流星體／軌道碎片環(huán)境  6.1 概述  6.2 高速撞擊的物理原理  6.3 微流星體環(huán)境  6.4 軌道碎片環(huán)境  6.5 撞擊概率  6.6 空間和地面試驗  6.7 設計指南  6.8 習題  參考文獻第7章 結論  參考文獻附錄A 術語附錄B 縮寫詞附錄C 物理常量附錄D 長期暴露裝置

章節(jié)摘錄

插圖：從科學角度講，設計者更愿意選擇正接地或懸浮接地。航天器在等離子體中飛行時，應盡量避免其中的檢測設備受到離子體的影響。接近等離子體電位的航天器結構很少誘發(fā)擾動。負接地的航天器，會引起其中的濺射或等離子體檢測設備的電弧放電問題。使用儀器測量離子撞擊能量時，會出現(xiàn)結果偏差，這是因為到達測量設備前，所有離子都會加速穿過負電位區(qū)。盡管存在著電位方面的缺陷，但由于供電設計方面的限制，人們仍然習慣選用負接地。從工程角度講，正負接地之間的根本差異在于電流方向的不同。人們通常采用負接地，因為這種方式可以使用標準的npn晶體三極管提供電流通路。使用正接地，需要用pnp替代：npn管的邏輯結構，或采用絕緣技術屏蔽反向電流。對于設計供電系統(tǒng)所必須的許多部件，現(xiàn)代科學技術手段更多使用的是npn，而不是pnp。要想在正接地時使用npn管，設計者不得不采用絕緣技術來調節(jié)各個電子部件的電流。顯然，這將增加設計難度，還會增加系統(tǒng)的質量。航天器的大多數(shù)飛行任務，并不搭載科學探測儀器，所以人們很少關注航天器懸浮電位絕對值的大小。于是，大多數(shù)的航天器都選擇了負接地。

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《空間環(huán)境》由中國宇航出版社出版。

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