空間環(huán)境

前言

本書引入基礎(chǔ)物理學(xué)來描述空間環(huán)境，介紹空間環(huán)境與航天器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和有效載荷如何發(fā)生作用。從這個(gè)意義上講，本書在空間物理學(xué)領(lǐng)域和航天工程學(xué)領(lǐng)域之間架起了一座橋梁；可作為從事航天器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和有效載荷設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員的基礎(chǔ)參考資料，同時(shí)也可作為空間環(huán)境效應(yīng)課程的入門教材。書中詳細(xì)介紹了很多重要概念的含義，但限于篇幅，沒有涉及具體細(xì)節(jié)因素之間的相互作用及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)方面的內(nèi)容。本書的寫作準(zhǔn)備工作得到了許多人的幫助。尤其是羅克韋爾（Rockwell）國(guó)際空間環(huán)境效應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的Ron Lukins和Eric Watts為本書提供數(shù)據(jù)，審核內(nèi)容，并鼓勵(lì)我堅(jiān)持完成寫作。羅克韋爾國(guó)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(shù)審核，保證了本書的質(zhì)量。

內(nèi)容概要

《空間環(huán)境》用基礎(chǔ)物理學(xué)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(guān)系，重點(diǎn)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(shè)計(jì)人員和有效載荷設(shè)計(jì)人員關(guān)心的問題。從這個(gè)意義上講，本書在空間物理學(xué)領(lǐng)域和航天工程學(xué)領(lǐng)域之間架起了一座橋梁；可作為從事航天器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和有效載荷設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員的基礎(chǔ)參考資料，同時(shí)也可作為空間環(huán)境效應(yīng)課程的入門教材。適合從事航天器總體設(shè)計(jì)、航天器電源設(shè)計(jì)和航天器相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員閱讀，也可作為有關(guān)專業(yè)院校在校學(xué)生。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó))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(shè)計(jì)  1.4 地球磁場(chǎng)  1.5 太陽一行星間的關(guān)系  1.6 練習(xí)  1.7 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)  參考文獻(xiàn)第2章 真空環(huán)境  2.1 概述  2.2 真空環(huán)境效應(yīng)  2.3 微粒污染  2.4 其他要關(guān)注的問題  2.5 空間和地面試驗(yàn)  2.6 設(shè)計(jì)指南  2.7 習(xí)題  2.8 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)  參考文獻(xiàn)第3章 中性環(huán)境  3.1 概述  3.2 大氣物理學(xué)基礎(chǔ)  3.3 中性大氣環(huán)境效應(yīng)  3.4 空間試驗(yàn)和地面試驗(yàn)  3.5 設(shè)計(jì)指南  3.6 總結(jié)  3.7 習(xí)題  3.8 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)  參考文獻(xiàn)第4章 等離子體環(huán)境  4.1 概述  4.2 等離子體物理學(xué)基礎(chǔ)  4.3 航天器的充電  4.4 等離子體環(huán)境效應(yīng)  4.5 模型和工具  4.6 設(shè)計(jì)指南  4.7 練習(xí)  4.8 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)  參考文獻(xiàn)第5章 輻射環(huán)境  5.1 概述  5.2 輻射物理基礎(chǔ)  5.3 空間中的輻射  5.4 輻射環(huán)境效應(yīng)  5.5 模型和工具  5.6 空間及地面試驗(yàn)  5.7 設(shè)計(jì)指南  5.8 練習(xí)  5.9 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)  參考文獻(xiàn)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(yàn)  6.7 設(shè)計(jì)指南  6.8 習(xí)題  參考文獻(xiàn)第7章 結(jié)論  參考文獻(xiàn)附錄A 術(shù)語附錄B 縮寫詞附錄C 物理常量附錄D 長(zhǎng)期暴露裝置

章節(jié)摘錄

插圖：從科學(xué)角度講，設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)盡量避免其中的檢測(cè)設(shè)備受到離子體的影響。接近等離子體電位的航天器結(jié)構(gòu)很少誘發(fā)擾動(dòng)。負(fù)接地的航天器，會(huì)引起其中的濺射或等離子體檢測(cè)設(shè)備的電弧放電問題。使用儀器測(cè)量離子撞擊能量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)結(jié)果偏差，這是因?yàn)榈竭_(dá)測(cè)量設(shè)備前，所有離子都會(huì)加速穿過負(fù)電位區(qū)。盡管存在著電位方面的缺陷，但由于供電設(shè)計(jì)方面的限制，人們?nèi)匀涣?xí)慣選用負(fù)接地。從工程角度講，正負(fù)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(fù)接地，因?yàn)檫@種方式可以使用標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)，或采用絕緣技術(shù)屏蔽反向電流。對(duì)于設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)所必須的許多部件，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段更多使用的是npn，而不是pnp。要想在正接地時(shí)使用npn管，設(shè)計(jì)者不得不采用絕緣技術(shù)來調(diào)節(jié)各個(gè)電子部件的電流。顯然，這將增加設(shè)計(jì)難度，還會(huì)增加系統(tǒng)的質(zhì)量。航天器的大多數(shù)飛行任務(wù)，并不搭載科學(xué)探測(cè)儀器，所以人們很少關(guān)注航天器懸浮電位絕對(duì)值的大小。于是，大多數(shù)的航天器都選擇了負(fù)接地。

編輯推薦

《空間環(huán)境》由中國(guó)宇航出版社出版。

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無

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