带电卫星寿命问题的讨论

本文利用能量观点,研究了带有电荷的人造卫星在地球引力场和磁场中运行时,在大气阻力作用下的寿命问题。文中推出了带电卫星在圆形轨道上决定生存时间的理论公式,并用理论公式对卫星带电后,对其寿命的影响做了数值估计。     

卫星表面充电的地面模拟试验

同步轨道卫星的表面在运行中存可能被充电到数千至数万伏。卫星各表面之间的不等量带电,会造成界面之间或表面与卫星“地”之间的电弧放电,这将严重干扰、甚至破坏卫星的正常运行。本文着重述评了国外研究卫星表面充电的地面模拟试验设备及其运转情况。其中包括卫星表面充放电机理试验、卫星整体带电试验、表面材料试验、电磁干扰试验和电位控制试验五部分。给出了试验设备的示意图和试验有关数椐。     

用蒙特卡罗方法研究卫星内部带电问题

由高能电子引起的卫星内部带电，是危害地球同步轨道卫星主要的空间环境效应之一．内部带电的物理机制和相应的卫星设计规范研究，近年来受到国际空间界的高度重视．本文用蒙特卡罗方法，通过模拟高能电子对电介质轰击后在介质中产生电荷沉积，计算了轰击后电介质内部最大电场强度，并进而分析了电介质内部电场与电子能量、屏蔽厚度及介质厚度的关系．该结果对卫星设计有重要参考价值．     

防止卫星带电的导电温控涂层

迄今为止,对于同步轨道上运行的卫星,已观察、记载到数百次与卫星表面带电和放电有关的异常行为。这些异常行为主要表现为:逻辑干扰、开关转换、无指令线路转换、遥测异常、配线控制不稳定等。卫星表面的带电是由于磁层亚暴时,热等离子体(能量为几到几十千电子伏特)从磁尾注入同步高度及3—7地球半径的区域,与卫星表面材。料相互作用所致。据ATS-5卫星测得的数据:在同步轨道上运行的卫星每年约有1300小时处于亚暴环境中,其中对卫星影响较大的中、强亚暴(使表面—卫星地电位达-3～-12千伏),约占总时间的60％。     

在地面研究卫星带电现象

当美空军的科学家和工程师们正等待他们的卫星带电研究卫星(研究因电孤击穿使卫星失灵的卫星)在空间的试验结果时,Parker公司已收到一项在地面,而不是在空间,研究同样问题的合同。这项价值十五万美元的合同是国际通信卫星组织授与的。要求Parker公司建立一种可精确预测各种不同介质材料,在不同能量和电流的电子     

防止带电的卫星用涂料

MAP 公司研制了可用在卫星上的新型防止带电涂料。该涂料不含有使外观不良的金属箔,也不使用对于电不稳定、颜色只为黑色的碳。该表面处理材料是为覆盖在阿里安火箭和超音速飞机上而研制的。     

《中国空间科学技术》1989年总目录

页数24 38 58 27 1 29 1 5231JI 2 2 3 4 4 5 56 空间飞行器系统工程关于卫星鉴定试验产品用于飞行的初步探讨用层次分析法实现航天发展目标决策自旋稳定静止卫星热设计中若干问题的探讨信息传输卫星方案的综合和分析双弯反射面天线方向图的计算机设计卫星研制成本划分方法静止卫星轨道的高精度确定带电卫星寿命问题的讨论空间平台与卫星成本的比较期号︻了内匕,d J.lJ16 飞行动力学风对探空火箭飞行弹道影响的分析多级航天器在有限推力情况下的最优变轨问题探讨测控技术和数据处理OU工卜J Qkl厅该O甘Od氏口二口,曰叹口nJ月性2 3 4 5 5…     

《中国空间科学技术》1990年总目录

空间飞行器系统工程通信卫星技术及其应用和发展通信卫星技术要求通信卫星技术综述工程设计程序的探讨‘备份设计的可靠度串联与并联推进多级运载火箭线性化质量方程关于发展载人航天的讨论气象卫星可靠性预测探讨返回技术和返回式航天器的发展中国的返回式卫星 飞行动力学和轨道地球同步卫星的发射轨道的选择静止卫星倾角控制的最优策略固体远地点发动机变轨控制伴随轨道拟合技术用加速度计的积分遥测量计算弹道参数及轨道要素带电卫星地磁摄动力及其寿命问题的讨论用四元数法建立卫星返回运动方程组期号 1 1 1 2 2 4 5 5 6 6页数 1 8 14 3…     

星间洛仑兹力编队飞行的平衡点及零速度曲面

提出了一种新的利用星间洛仑兹力控制卫星相对运动的方法:使主星产生自旋磁场,副星带电,通过控制副星所受的星间洛仑兹力进行编队。假设主星产生的人造磁场表现为偶极子并且运动在一条开普勒圆形轨道上,副星恒定带电并在主星附近运动,同时假设星间洛仑兹力只影响副星的运动而不影响主星的运动。推导了副星在主星HCW(当地垂直当地地平坐标系)坐标系下的相对运动动力学方程。针对偶极子与HCW坐标轴X轴重合的情况下,推导了动力系统下的平衡点(并采用稳定性分析方法分析其线性化意义下的稳定性)、积分常数和零速度曲面,证明了有界相对运动的存在。最后用数值仿真验证了上述结论。     

介质带电平衡模式的二次电子发射暂态特性

针对空间微放电效应中介质材料的带电状态对二次电子发射的复杂影响,文章采用数值模拟的方法,首次从带电平衡模式的角度研究了介质材料受电子照射后的二次电子动态发射特性。数值模拟模型结合了蒙特卡罗方法和时域有限差分方法,考虑了弹性和非弹性碰撞的电子散射过程,以及迁移、扩散和捕获等作用的电荷输运过程。通过对带电状态平衡模式的划分,研究了介质二次电子发射及带电状态的暂态变化、微观分布、稳态特性。研究结果表明：介质表面的带电过程可以根据介质表面电流的变化程度分为二次电子平衡模式、泄漏电流平衡模式及共同模式;二次电子平衡模式下样品呈现表面带电状态,而泄漏电流模式下呈现深层带电状态。泄漏电流平衡模式转向二次电子平衡模式过程中,稳态二次电子产额增加,表面负电位增强;总电荷量和平衡时间常数由于平衡模式的改变呈现相反的变化趋势。研究方法和结果有助于介质二次电子的机理研究和微放电效应的工程抑制技术。     

电子环束流对航天器表面电位和等离子体鞘层的影响

采用二维三分量静电粒子模拟程序研究了电子环束流对低轨道磁化等离子体中运行的航天器表面电位和等离子体鞘层结构的影响.当有电子束流平行磁场入射时,航天器表面所带负电位的绝对值将增大.电子束流的速度和密度的增加将使航天器表面负电位绝对值增加很快.与此同时等离子体鞘层的尺度也将增大,形状将由向尾部延伸的“泪滴”状变成向两侧展开的“机翼”状.当电子环束流以相对于磁场成一定角度斜入射时,由于磁场的约束作用,航天器表面负电位的绝对值将随入射角增大而减小.      

卫星搭载样品宇宙辐射剂量测量

本工作利用LiF(Mg, Cu, P), 荧光玻璃剂量计和CR-39塑料核径迹探测器对卫星舱内6个搭载实验样品所接受的宇宙辐射剂量进行测量.剂量计均经过严格筛选和标定.通过理论计算, 把以mR单位标定数据变换为肌肉组织的吸收剂量, LiF和荧光玻璃的变换系数分别为0.995和0.93.测量的卫星舱内平均累积剂量为0.88mGy, 平均日剂量为0.11mGy.CR-39记录到许多带电粒子径迹.文中对本次测量结果同以前的测量进行了对比分析讨论.      

Charged particles on the Earth–Jupiter–Europa spacecraft trajectory

Charged particle fluxes on the trajectory of future Russian space research mission to Jupiter and its satellite Europa are investigated. The existing experimental data and models of Jupiter’s main magnetic field and radiation belts are summarized. Preliminary results of computations of energetic particle fluxes and radiation doses for each stage of the flight are given. Special attention is paid to estimation of radiation conditions in Europa’s orbit and on its surface; influence of the satellite on spatial distribution of the fluxes of charged particles of various energies is studied.     

识别朝阳1号聚碳酸酯记录的宇宙线重粒子

本文介绍了根据一定REL区间所对应的粒子在固体核径迹探测器中的穿行距离与粒子原子序数的关系识别重粒子的方法,并用此法得出在我国卫星上放置的朝阳1号聚碳酸酯记录的宇宙线重粒子的原子序数和比能.      

星载辐照剂量深度分布探测仪设计

空间带电粒子对在轨航天器会产生辐照剂量效应，严重时可导致星载设备及航天器等的性能衰减及寿命下降，因此采用了星内多点多方位的辐照总剂量探测技术.在中国首次采用深度剂量监测方案.每个探头设置5个剂量监测点，对应屏蔽厚度分别为0（开窗），1mm，2.5mm，3.5mm，6mm的铝结构，探测剂量总量程为2×106rad （Si），最高灵敏度为1rad （Si）.所设计的星载辐照剂量深度分布探测仪可以对卫星在轨遭受的辐照剂量进行实时监测和预警，其探测结果用于研究星内剂量深度分布，对卫星载荷在轨工作状态进行分析评估，并为后续卫星的抗辐照加固设计提供依据.      

摆镜摆动对星载CCD相机成像的影响

利用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程,建立了摆镜摆动与卫星姿态振动相互影响的仿真模型,并用数值计算方法计算了卫星的姿态振动,仿真分析了对星载线阵ＣＣＤ成像质量的影响。     

磁带机运转对星载CCD相机成像的影响

利用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程,建立了磁带轮转动和卫星姿态振动相互影响的仿真模型,并用数值计算方法计算了卫星的姿态振动,仿真分析了对星载线阵ＣＣＤ成像质量的影响。     

Effect of HF emission of the topside sounder transmitter aboard the COSMOS-1809 satellite on the ionospheric plasma

The experiment on investigation of effect of the HF emission (300 W) by the dipole antenna on the ionospheric plasma was carried out onboard the COSMOS-1809 satellite (1987). The sounder accelerated particles (SAP) at the electron cyclotron harmonics n · ω_cs and in the frequency region of antenna resonance were detected by the charged particle spectrometer.