核动力航天器发展历程（上）

核动力航天器泛指一切使用核能的航天器。核能的产生包括衰变、裂变和聚变3种方式,核能的空间利用包括热源、电源和推进3种形式。迄今为止人类共发射了73颗核动力航天器,其中美国32颗,前苏联40颗、中国1颗;而其中同位素航天器有38颗,核反应堆（核裂变）航天器有35颗。     

核动力航天器发展历程（下）

三、新世纪 进入21世纪,多极化格局日益显现,核动力航天器发展呈现出新的特点,我们称之为新世纪,时间跨度约从21世纪初持续至今。美国和俄罗斯都不约而同地将目标瞄准兆瓦级以上核动力航天器的研发,应用则主要面向载人星际飞行。     

新型可重复使用载人航天器总体设计构想

<正>从苏联"斯普特尼克"1卫星进入太空到今天,60多年里,人类在航天事业上不断进步,但飞行器的不可回收性使各个国家承担着高昂的成本,制约着航天事业发展。尤其是现在商业航天的规模不断扩大,客户需求不断增大,太空旅游逐渐成为航天又一重要发展方向,航天器的可重复使用性变得更加重要。可重复使用载人航天器,是可以多次往返地面与太空的载人飞行器。可重复使用航天器可以在大气层内进行飞行,或者在太空进行巡航与轨道停泊,与空间站进行对接等任务。随着技术发展,可重复使用航天器还可以进行行星际甚至恒星际的探索。载人航天器的可重复使用将大大减少航天任务的成本。     

模块化核动力航天器设计及其关键技术

为提高核动力航天器关键技术的可继承性与可扩展性,缩短核动力航天器研发周期,降低研发成本,本文通过总结国外核动力航天器发展现状,梳理核动力航天器研制特点,结合模块化航天器概念及设计原则,首次提出模块化核动力航天器概念。将核动力航天器分为核电源模块、平台中心模块、载荷模块3大独立模块,并针对体系架构设计提出3层建设方案,针对模块化核动力航天器梳理关键技术难点,为后续项目研究提供应用参考。     

2015小卫星技术交流会征文通知

<正>为更好地促进我国小卫星技术、管理及应用领域的创新和发展,中国宇航学会、航天东方红卫星有限公司、小卫星及其应用国家工程研究中心,拟于2015年6月在京联合召开"2015年小卫星技术交流会",会期一天。会议由航天东方红卫星有限公司承办,《航天报》、《宇航学报》、《太空探索》、《神舟报》、《航天器工程》、《空间控制技术与应用》、《空间电子技术》、《航天返回与遥感》、《真空与低温》、《航天器环境工程》、《国际太空》、《卫星应用》、《中国     

空间核动力平台电力管理系统的设计

空间核动力平台是一种全新的电源推进一体化航天器,其电力系统具有三相交流输出、工况多且复杂、母线电压体制多等特点。为了解决空间核动力平台负载供电诸多难题,通过对系统功能、负载类型、母线体制、组成配置、工作模式、控制机制等方面论证分析,提出了一种新型空间核动力平台电力管理系统架构。其中,变配电系统从硬件实现角度解决了基于布雷顿热电转换系统输出为负载稳态供电问题,自主控制系统从软件控制角度解决了主能源、辅助能源等多能源间流动控制以及负载暂态匹配问题,这为未来空间核动力平台电力管理系统研究工作奠定了基础。     

履行航天大国的国际责任 实现空间活动的持续发展——中国开展空间碎片研究进展扫描

目前,人类已将6000多颗航天器送入太空,这些航天器在广泛服务社会的同时,在航天器发射和＂寿终正寝＂后将变成空间碎片（太空垃圾）,这些太空幽灵正在威胁着在轨运行航天器的安全。十多年来,如何清除太空垃圾,如何减缓太空垃圾的威胁,一直是国际社会广泛关注的问题。＂十五＂以来,中国政府在发展航天技术的同时,高度重视＂太空环保＂问题,许多中国航天工作者在为减缓和对付太空垃圾而孜孜不倦地工作,     

对推动航天育种技术产业发展的思考与建议

<正>航天育种(又称空间诱变育种)是指科研人员利用航天器将植物种子或其他有生命的材料送入太空,在空间辐射、微重力、地球磁场、高真空等空间特殊环境的综合作用下诱导DNA产生可能的变异,再返回地面人工培养、观察,从中选育出优良的新种质、新材料,是航天技术、生物技术与农业育种技术相结合的育种新方法、新技术、新途径。     

基于氢化镁的核电/核热双模共质空间核动力技术

针对未来空间任务对能源和动力日益提高的需求,提出了基于氢化镁的核电核热双模共质空间核动力技术。该技术以一种储氢密度高、热稳定性较好,能够以常温常压储存的氢化镁作为工质,通过核能加热后氢化镁分解成为核热推进可用的高压氢气和电推进可用的单质镁,并结合高效动态热电转换系统,形成大功率核电源、大功率超高比冲核电推进、高比冲氢气核热推进以及大推力镁核热推进多种工作模式。基于氢化镁的多模共质空间核动力技术解决了低温推进剂、气态工质在空间应用时的存储安全性和存储密度低的问题,其具备的多种工作模式能够针对不同任务需求提供相应的能源或者动力输出,提高核动力飞行器任务能力。     

美研究核动力航天器事故

美国战略防御计划局(SDIO)正在研究从轨道上取回有故障的核反应器的各种方法,以防止在部署数百个SDI的核动力航天器之后引起大灾难。 虽然SDI还未下决心部署空间核动力航天器,但最近几个月,它已经开始实施一项称作“空间搜索/核救援”(Siren)的计划。 SDIO最近已经与科学应用国际公司等三家企业签订了三项总价值为15万美元的合同。按合同规定,到1988年年底,这些公司将要提出方案报告。 一种可行的方案是用NASA的轨道机动器将出故障的核动力卫星送入更高、更安全的轨     

中国航天发展历程与启示 ——2009年空间环境与材料科学论坛大会报告

文章指出我国在应用卫星与卫星应用、载人航天和深空探测三大航天领域取得了巨大成就,为中国的经济、社会发展做出了巨大贡献,也展示了中国的综合实力。经过几十年的发展,中国进入太空能力得到了很大的发展,但在太空利用能力和太空控制能力的建设上还有更大的发展空间。随着我国航天事业的发展,用户对航天器的高可靠、长寿命的要求迫切,作为航天器功能实现的技术基础,环境、材料等基础研究工作应该去适应这种发展需求,加快基础能力的建设与发展。     

微波电热推进系统应用研究

空间推进系统作为航天器的重要部分,其性能、质量、寿命和可靠性等参数直接影响着航天器的工作状况。本文首先介绍空间推进系统的种类及其特点,其次阐述了电推进系统的主要特点,最后重点描述了微波电热推进系统的特点、系统结构,并对微波推进系统用于航天器的轨道转移和位置保持进行了理论分析。分析结果表明,微波电热推进系统具有比冲适中、寿命长、推力范围宽、羽流污染小和系统兼容性好等优点。既可用于复合式推进系统,进行航天器的位置保持、姿态调整等,也可单独完成航天器的轨道转移、星际航行和位置保持等任务,具有广阔的应用前景。     

空间堆核动力技术选择研究

目前,基于太阳能、化学能的空间电源与空间推进技术,其技术能力的发展已接近极限状态,未来亟需开发基于核能的先进空间动力技术。针对低成本空间轨道运输、高功率载荷航天器、深空探测器、行星表面探测与开发等应用场景,以空间堆核电源为重点,分析了国际发展现状和未来航天需求,分别针对大功率(100 kWe～1 MWe)和小功率(1 kWe～10 kWe)应用需求,提出了技术主导方案,围绕主导技术方案梳理了关键技术,为我国空间堆核动力技术发展规划和预先研究提供参考。     

俄罗斯组建航天部队（下）

俄罗斯“天军”可能 使用的武器 俄罗斯研制和设想中的天战武器主要包括反卫星武器和高层反导武器以及天战武器平台、空天飞机和空间作战飞行器等。 １．反卫星武器 反卫星武器是用于干扰或打击、破坏敌方航天器的一种天战武器，有“太空杀手”之称。反卫星武器具有如下优点： （１）部署方式灵活。根据其性能特点和作战需要，反卫星武器既可部署在陆地或舰船上，又可设置在飞机或航天器上。 （２）杀伤手段多样。现代反卫星武器既可采取直接碰撞动能硬杀伤，又可采用激光、微波、粒子束等定向能软杀伤，还可采用喷涂化学物质等其它非致命杀…     

俄罗斯煤油与RP-1煤油对比试验研究

美国政府与工业界都在想方设法降低航天活动的成本,改善其可操作性,提高现有的及新的运载火箭性能,他们对俄罗斯先进的推进技术作了认真考察。本文记叙了俄罗斯煤油与美国 RP-1煤油的对比评估过程,以支持将俄罗斯推进技术纳入美国太空计划的工作。为了更好地了解两种燃料的差异,比较沿两条途径进行。首先,应用实验分析的方法弄清两种燃料化学和物理特性及其理论性能的差异;其次,使用一种新的低成本方法进行热试车,得到两种燃料的性能数据及发动机的工作参数。数据分析表明,两种燃料间存在以下三个主要差异:俄罗斯煤油的密度比 RP-1的高3%;硫含量低21%;俄罗斯煤油通过冷却套时的温升要低一些。两者的特征速度 C 没有明显差异。这一研究得到的数据主要有两个用途,首先,初步判明在美国航天器上使用俄煤油的优劣之处;其次还可以估计俄制发动机使用 RP-1的效果。     

苏联/俄罗斯的空间交会对接技术

目前,在世界空间交会对接技术领域处于领先地位的是俄罗斯和美国。苏联/俄罗斯是世界上进行航天器空间交会对接最多的国家,其对接形式也多种多样,有无人飞船与无人飞船的对接,有载人飞船、无人飞船与空间站的对接,以及空间站模块舱间的交会对接和组装等。苏联/俄罗斯在航天器的空间交会对接中积累了丰富的成功经验,也有不少失败的教训,很值得借鉴。     

把智慧的触角伸向太空……——中国载人航天应用系统发展的人和事

太空的高真空、强辐射、高洁净、高热、深冷和微重力环境以及航天器独有的轨道高度,都是地面上难以获得的宝贵资源。20世纪是人类最辉煌的世纪。1957年10月4日前苏联发射了第一颗卫星,1961年4月12日加加林成为遨游太空第一人,1969年7月20日阿姆斯特朗登上月球,迎来了人类太空探索的新纪元。空间应用跟随着开拓者的足迹从幻想走向现实。     

基于仿真数据的空间实体轨道监测实现与推演评估

随着航天技术的迅猛发展,太空近地轨道航天器数量趋于增加,积累的大量空间碎片占用了轨道资源并对航天器构成威胁,需要对这些空间实体进行勘测,并建立相应的仿真系统。提出一种仿真数据和空间实体数据混合驱动的空间仿真工作流程,用于比较推演仿真数据和空间实体轨道真实数据。通过主动航天器对空间实体目标实时监测拍摄,运用镜头分割和关键帧提取、图像角点提取与匹配、基于深度学习的目标检测等方法对航天器拍摄的成像视频进行处理得到空间实体轨道数据,比较与推演仿真数据的差别,基于此差别评估推演仿真数据逼真度。     

用于大功率航天器的3D打印钛水热管设计及试验研究

针对应用于空间核动力及大功率航天器的高温热排散技术,介绍了一种基于3D打印增材制造技术的钛水热管,满足100～300℃温区热量的远距离传输需求。该热管壳体及毛细芯结构通过3D打印技术一体成型,解决了中高温热管在制造方面的诸多难题。文章对热管的传热能力进行了理论分析,分析结果表明热管在180～250℃区间内传热能力最佳,同时搭建了热管启动以及传热能力的试验验证平台,对热管在水平以及逆重力姿态的传热能力进行了试验验证,并与理论分析结果进行了比较。试验结果表明:3D打印技术可成功应用于槽道热管的制造。该钛水热管后续将应用于航天器高温热排散系统的地面演示系统中,用于连接高温两相流体回路冷凝器和碳纤维材料辐射板。     

国外载人深空探测现状及发展趋势分析

<正>近年来,载人航天技术稳步发展,在近地轨道围绕空间站开展空间应用和技术验证;同时,在载人深空探索方面,航天大国将其提上日程,提出发展地月空间,并以载人登陆火星为远期目标,持续推进相关系统和技术的研发。2018年9月,美国航空航天局(NASA)发布了《国家太空探索活动报告》,确定了美国未来载人深