行星著陸器和進(jìn)入探測(cè)器

前言

本書(shū)旨在對(duì)行星著陸器和大氣層探測(cè)器的工程、科學(xué)及飛行歷史作簡(jiǎn)明而范圍廣泛的概述。這些飛行器在執(zhí)行任務(wù)中要遇到“常規(guī)”航天器如地球軌道衛(wèi)星（即便是行星際繞飛）或軌道飛行器不會(huì)遭遇的許多設(shè)計(jì)和運(yùn)行問(wèn)題。這些問(wèn)題理應(yīng)得到高度重視，我們?cè)噲D將它們集中起來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)要的討論，找出散見(jiàn)于浩瀚文獻(xiàn)中的更為詳細(xì)的線索。本書(shū)還將著力描述已發(fā)射的著陸器和探測(cè)器的實(shí)際案例。自第一個(gè)這種飛行器完成設(shè)計(jì)至今已超過(guò)45年。就某種程度而言，過(guò)去的一些探索任務(wù)（超過(guò)100項(xiàng)）從科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看是互不相關(guān)的，從工程的觀點(diǎn)來(lái)看是過(guò)時(shí)的，也許只能作為廣博的行星探索歷史的一個(gè)腳注。但我們?nèi)哉J(rèn)為它們應(yīng)在人類文化和技術(shù)的歷史長(zhǎng)河中占有一席之地，包括它們所努力揭示的技術(shù)途徑、要求的演變過(guò)程以及從中獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。本書(shū)第一部分?jǐn)⑹瞿承╋w行器特有的重要工程問(wèn)題，如大氣層再入探測(cè)器、著陸器和其他星球穿透器。對(duì)于普通空間飛行器的一般性材料我們將引導(dǎo)讀者參考現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料。本書(shū)第二部分旨在收集已有的飛行器及其飛行任務(wù)的關(guān)鍵信息，作為獲取更加詳細(xì)信息的主要來(lái)源。第三部分進(jìn)一步詳細(xì)介紹了某些飛行任務(wù)供“案例研究”用。

內(nèi)容概要

本書(shū)旨在對(duì)用于探索其他星球大氣層和星球表面的行星著陸器和大氣層再入探測(cè)器的工程、科學(xué)和飛行歷史進(jìn)行簡(jiǎn)明而范圍廣泛的概述。本書(shū)涵蓋了特定飛行器的工程問(wèn)題，如著陸系統(tǒng)、降落傘、行星保護(hù)和進(jìn)入屏蔽裝置，它們通常不屬于傳統(tǒng)的航天器工程范疇。本書(shū)匯集了自20世紀(jì)60年代初至今用于月球和行星任務(wù)的30多個(gè)不同著陸器和進(jìn)入探測(cè)器的設(shè)計(jì)實(shí)例，作者還對(duì)全球空間計(jì)劃中許多飛行器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，提供了關(guān)于其任務(wù)和有效載荷的基本信息，無(wú)論這些計(jì)劃成功與否。為了闡明所面臨的各種挑戰(zhàn)及相應(yīng)的解決方案，本書(shū)對(duì)幾次飛行任務(wù)作了更為詳細(xì)的討論?！缎行侵懫骱瓦M(jìn)入探測(cè)器》一書(shū)將成為從事行星科學(xué)、宇航工程和空間任務(wù)研發(fā)的專業(yè)人員、學(xué)術(shù)研究人員和研究生的重要參考文獻(xiàn)。

作者簡(jiǎn)介

安德魯·鮑爾(Andrew J．Ball)是位于英國(guó)密米頓凱恩斯(Milton Keynes)的Open大學(xué)的博士后研究人員，是皇家宇航協(xié)會(huì)(Royal Astronamical Society)和英國(guó)行星際協(xié)會(huì)(British Interplan—etary Society)的會(huì)員。l2年來(lái)，他參與了包括羅塞塔(Rosetta)和惠更斯(Huygens)計(jì)劃在內(nèi)的歐洲星際任務(wù)。

書(shū)籍目錄

縮寫(xiě)和簡(jiǎn)稱進(jìn)入探測(cè)器名稱中英文對(duì)照第一部分　進(jìn)入探測(cè)器、著陸器或穿透器特有的工程問(wèn)題　第1章　任務(wù)目標(biāo)和系統(tǒng)工程　第2章　容納量、發(fā)射、巡航和軌道或行星軌跡到達(dá)　第3章　進(jìn)入大氣層　第4章　通過(guò)大氣層下降　第5章　下降到無(wú)空氣星體　第6章　行星氣球、飛機(jī)、潛艇和低溫飛艇　第7章　到達(dá)行星表面　第8章　著陸器和進(jìn)入探測(cè)器熱控制　　第9章　電源系統(tǒng)　　第10章　進(jìn)入探測(cè)器的通信與追蹤　　第11章　輻射環(huán)境　　第12章　表面活動(dòng)：機(jī)械臂、鉆機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和機(jī)動(dòng)性　第13章　結(jié)構(gòu)　第14章　航天器與行星的污染第二部分　大氣層/表面飛行器及其有效載荷　第三部分　案例研究　附錄　太陽(yáng)系中星體的某些關(guān)鍵參數(shù)參考書(shū)目參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：除了降落傘，還有其他很多部件用于控制下降過(guò)程。啟動(dòng)通常意味著射傘槍點(diǎn)火，通過(guò)后罩上的斷路補(bǔ)片將折疊的導(dǎo)傘發(fā)射出去，使傘充分排除探測(cè)器紊流尾流后充氣。導(dǎo)傘用于在跨聲速時(shí)穩(wěn)定探測(cè)器，還可用于拉除后罩和／或主傘。降落傘的打開(kāi)可根據(jù)減速度值來(lái)啟動(dòng)——因?yàn)樽顬橹匾氖且_保在動(dòng)壓范圍內(nèi)展開(kāi)降落傘，以保證傘的安全充氣和／或避免出現(xiàn)跨聲速馬赫數(shù)，因?yàn)樵诖笋R赫數(shù)下進(jìn)入飛行器構(gòu)型可能會(huì)不穩(wěn)定。通常（在作了大量的建模后）可在減速度超過(guò)某個(gè)由g一開(kāi)關(guān)或加速度計(jì)測(cè)量得到的減速度閾值后啟動(dòng)展開(kāi)動(dòng)作。在其他情況下，用雷達(dá)高度計(jì)或氣壓計(jì)（甚至?xí)r間）確定的姿態(tài)，也可以是一種合適的啟動(dòng)方式，如使降落傘分離的過(guò)程。吊帶可采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)節(jié)對(duì)降落傘的自旋去耦。通常出于科學(xué)的原因（如儀器的掃視），這種旋轉(zhuǎn)節(jié)（提出了潤(rùn)滑技術(shù)問(wèn)題）對(duì)經(jīng)由自旋舵的探測(cè)器有控轉(zhuǎn)動(dòng)是十分必要的。另一個(gè)特征是傘的“收口開(kāi)傘”，借助附加繩索約束傘衣的初始打開(kāi)，以減小傘的總阻力。例如，這樣做能使初始下降過(guò)程更快，將風(fēng)偏移減至最小，或減小初始減速度負(fù)荷。收口開(kāi)傘或傘的分離需要各種火工品系統(tǒng)。

編輯推薦

《行星著陸器和進(jìn)入探測(cè)器》由歐美著名大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期從事行星際與空間科學(xué)研究的科學(xué)家和研究人員撰寫(xiě)，對(duì)行星著陸器和探測(cè)器的工程，科學(xué)及飛行歷史作了詳細(xì)敘述，書(shū)中匯集了自20世紀(jì)60年代初至今用于月球和行星任務(wù)的30多個(gè)不同的著陸器和進(jìn)入探測(cè)器設(shè)計(jì)范例，給出了許多詳細(xì)設(shè)計(jì)圖例，并提供了這些飛行器任務(wù)和有效栽荷的基本信息，書(shū)中詳細(xì)討論了幾次行星際飛行任務(wù)，探討了面臨的廣泛挑戰(zhàn)及解決方案?！缎行侵懫骱瓦M(jìn)入探測(cè)器》作為從事行星科學(xué)，宇航工程和空間任務(wù)研究的專業(yè)人員的重要參考文獻(xiàn)，有助于他們更好地了解特定飛行器中通常不屬于傳統(tǒng)航天器工程設(shè)計(jì)和工程問(wèn)題。

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