航天器环境资源开发利用技术

随着空间技术的飞速发展,世界各国科学家对空间飞行器所具有的宇宙射线辐照、微重力、高真空、磁场等特殊环境进行不懈地探测,把空间特殊环境当成一种资源,加以开发利用,进行大量的空间科学试验,取得重要成果。本章记述2000年以前通过我国返回式卫星搭载进行国内外新技术搭载试验、微重力测量搭载试验、微重力材料搭载试验、空间生命科学试验、空间育种试验,开展空间环境资源开发利用技术进展状况。     

大气环境监测卫星宽幅成像仪高性能碲镉汞红外探测芯片

宽幅成像仪(WSI)是大气环境监测卫星中的主要载荷之一，可以提供从可见光到长波红外的地球环境成像遥感数据。宽幅成像仪中搭载了从1.3~12.5 μm红外波段进行探测的8个波段碲镉汞红外探测器，各波段采用窄带滤光片进行分光，8个波段的碲镉汞探测器封装在短波、中波和长波3个组件中。本文中对8个波段的碲镉汞红外探测器进行了概述，内容涵盖了探测器的设计思想、制备工艺和测试方法，最后给出了目前在轨运行的高性能探测器组件的探测率性能和响应光谱，同时与各波段器件的探测率指标进行了对比。     

中国返回式卫星搭载任务综述

中国返回式卫星在完成预定的主任务外,利用其剩余的载荷能力,以搭载形式进行了一系列空问科学和空间技术试验,达到一星多用,一次发射多方受益的目的。文章简要地叙述了这些年来的搭载任务,特别是在空间材料科学和空间生命科学试验方面取得的成果,其效果相当于搭载发射了1颗返回式科学技术试验卫星。     

中国返回式卫星搭载任务综述

中国返回式卫星在完成预定的主任务外，利用其剩余的载荷能力，以搭载形式进行了一系列空间科学和空间技术试验，达到一星多用，一次发射多方受益的目的。文章简要地叙述了这些年来的搭载任务，特别是在空间材料科学和空间生命科学试验方面取得的成果，其效果相当于搭载发射了１颗返回式科学技术试验卫星。     

石英晶体微量天平辐射效应补偿的初步研究

文章根据我国航天器真空热环境试验污染监测的需要,提出了航天器真空热环境石英天平污染监测的辐射效应问题.通过对石英天平内部结构的热特性分析,设计了具备辐射效应补偿的石英晶体微量天平装置.结合卫星真空热环境下的模拟试验,对这种辐射效应补偿效果进行了验证.     

“嫦娥一号”卫星真空热试验中的技术关键

"嫦娥一号"卫星是我国第一颗绕月探测卫星,由于其所处特殊的热环境,造成热控设计的复杂性,随之带来的是对卫星系统热控和真空热试验提出了很高的要求。该卫星在2005-2006年一年多的时间里完成了大量的整星、系统级及大部件的真空热试验,对现有的空间环境模拟试验技术是一个严峻的考验。文章分别从外热流模拟装置设计技术、热试验支架设计技术、数据测量与控制技术等方面所做的技术创新及其在"嫦娥一号"卫星系列真空热试验中的应用情况作了简要介绍。     

我国卫星搭载晶体试验成绩显著

我国卫星搭载晶体试验成绩显著据中国空间技术研究院透露，我国通过卫星搭载进行砷化镓晶体太空试验，取得重大成果，已获得一批在太空生长的优质半导体。砷化镓晶体是微波通信、特别是卫星通信的急需材料。我国于１９８７年秋，通过卫星搭载试验，获得了世界上第一块空间...     

真空低温对卫星用电磁阀密封性能的影响

以返回式卫星冷气喷气推进系统用电磁阀七批次的真空热试验结果为例,说明真空低温对电磁阀密封性能有较大的影响,其泄漏率不合格达24％。这说明空间环境模拟试验是有效的,地面上充分的空间环境模拟试验是提高卫星可靠性的重要途径之一。     

微重力下超导材料的试验研究

利用我国返回式卫星进行超导材料的空间加工实验,自1987年我们首次在世界上完成到现在已进行了五次,先后进行了 YBCO;BPSCCO;YICO Ag_2O;YBCO 薄膜等材料的空间热处理实验和重熔再结晶实验。文章总结报道了前四次搭载实验情况,(’93年搭载实验因卫星故障未能完成回收)。YBCO 和 BPSCCO 超导材料在空间微重力条件下加工试验表明:空间处理样品在超导电性上变化不大,零电阻温度和超导起始转变温度基本相同;但空间处理条件对样品的微观形貌,晶体内部结构,组份和相结构有较大影响,具体说空间微重力条件下处理的超导材料样品组份较地面样品分布均匀;晶粒生长较大且呈有序性;XRD 谱图分析表明空间样品具有较纯的超导相;空间真空环境对超导材料加工处理的主要影响表现为 YBCO 材料的失氧效应,所有这些特点对研究超导形成的机制和改善超导材料的地面处理工艺具有很大意义。     

卫星真空热试验数据库的设计与实现

真空热试验数据库是卫星环境工程数据库的一个重要组成部分。文章介绍了卫星真空热试验数据库的设计方法,首次实现了环境试验数据的实时在线录入和响应。文中给出了卫星真空热试验数据库的需求分析、总体设计框架和模块结构设计,以及多元化分析整体设计过程。该数据库现已应用于卫星真空热试验中,使得实时在线访问远程数据得以实现,同时为虚拟试验研究工作提供数据基础平台。     

“鑫诺一号”卫星真空热试验介绍

“鑫诺一号”卫星在法宇航中心的空间环境模拟器中历时20天完成了真空热试验(包括热平衡试验和热真空试验)。文章对“鑫诺”卫星及空间环境模拟器作了简要说明,分析了试验的目的和要求,介绍了试验的过程和结果,并与我国同类试验进行了比较。     

在轨热控涂层试验器设计与标定试验研究

长寿命卫星热控涂层暴露在空间环境中,受到多种空间辐射效应的影响,会产生一定程度的退化。为准确掌握热控涂层在轨退化数据,文章设计了一种涂层试验器,基于能量平衡方程建立了测试热控涂层太阳吸收比的数学模型,并完成了地面标定试验。该装置具有结构简单和测试精度高的优点,为此开展了常用热控涂层空间搭载试验,获取涂层在轨退化数据,为卫星热控设计和热分析提供参考。     

中国返回式卫星成功四十年(下)

正三、搭载科学试验概况在完成主任务的同时,大部分卫星上都开展了搭载科学试验,包括有源搭载试验和无源搭载试验。1.有源搭载科学试验(1)FSW-0~FSW-2上的有源搭载在FSW-0、FSW-1和FSW-2上开展了很多有源搭载科学试验。有源搭载是指卫星平台给用户提供电源、控制指令和工程遥测数据的搭载试验。这些试验包括以下4个方面:1)空间生命科学试验(4次)在中国返回式卫星上进行的生命科学试验主要是空间蛋白晶体生长试验3次,空间细胞培养试     

我国首颗“种子卫星”将上天

据《解放日报》报道，我国准备发射第一颗专门用于空间农作物育种的返回式“种子卫星”。目前发射所需的各种技术条件已经具备，国家农业部、中国空间技术研究院以及中科院正在积极做好各项准备工作，一旦时机成熟，即可操作实施。利用返回式卫星搭载农作物种子，开展空间育种技术研究和探索，是发展现代农业的一项全新尝试，也为培育更多农作物优质良种，实现农业高产、优质、高效开辟了诱人的前景。在此之前，我国已成功地完成了十多次农作物种子卫星搭载育种试验，并培育出了“太空水稻”、“太空小麦”、“太空青椒”、“太空番茄”等一…     

M6800单板机在碲镉汞晶膜液相外延中应用

用M6800单板机控制液相外延炉,以保证控温的稳定性和重复性,介绍了这种控温系统的原理,论证了该系统对碲镉汞晶膜液相外延生长的作用。     

微重力材料加工概况

在空间微重力环境下的材料加工业还刚刚开始,研究人员正在为随时都可以获得微重力环境而努力,这是空间材料加工进入 商业化的基础。目前美国和欧洲在载人航天器上进行了大约140项材料流体科学实验,而且还利用探空火箭进行了250项同类试验。由于美国航天飞机飞行曾一度受挫,使西方各国进入空间的机会受到了限制,苏联光子号回收舱和中国的返回式卫星在市场上倍受青睐并极有可能获得成功。中国和苏联在其返回式卫星上不止一次为西方搭载过微重力试验装置。     

卫星真空热试验用红外加热笼抗热干扰设计

目前在卫星真空热试验中,通常采用红外加热笼进行外热流模拟,但由于红外笼与空间环境模拟器热沉之间及相邻红外笼加热区之间的热干扰而会产生模拟误差。文章利用EFD.Lab软件针对热干扰问题进行了仿真分析,提出了红外笼补偿边（“裙边”）和防辐射屏设计的两项改进措施,并通过试验验证了抗热干扰措施的有效性。     

卫星真空热试验中红外加热笼的创新设计

针对某型号卫星加热笼设计中的一些特殊问题,设计了一些特殊的处理方法,包括加热带双面涂黑漆的方法,加热笼结构设计中的一些特殊处理,以及支架控温装置等的设计。试验证明,这些方法在卫星真空热试验过程中取得了好的效果,可以为今后加热笼的设计开阔思路,有利于更好地完成试验任务。     

小卫星空间模拟器KM3B的研制

空间模拟器是用来模拟空间的真空、冷黑及太阳辐照环境,完成卫星的热平衡、热真空试验,满足卫星研制需要的关键地面大型试验设备。文章概要介绍了研制的一台有效试验空间为φ3 800 mm×4 800 mm的空间模拟器的组成、采用的模拟技术、调试及使用情况。使用结果表明:该设备的各系统运行稳定、可靠,模拟室的真空度、污染量、热沉温度、红外热流模拟系统、温度测量系统等均能满足卫星整星热平衡、热真空试验的要求。     

利用载人航天器进行热控涂层舱外搭载试验研究

为了解空间环境对热控涂层性能的影响,文章设计了舱外热控涂层搭载试验方案,包括试验件配置、在轨试验和回收方法。试验件在轨试验期间安放在载人航天器密封舱前舱门外,暴露于空间环境中;在实现对接、建立组合体后,航天员不需太空行走即可实施对搭载试验件的回收及再次安装等操作。该方案若成功应用并回收试验件至地面,我国将首次获得热控涂层空间飞行试验数据。