月球探测器月夜生存热控技术及展望

<正>一、前言2013年12月14日,我国的嫦娥三号月球探测器成功着陆月球虹湾地区,使我国成为继苏联、美国之后第三个实现月表着陆、巡视探测的国家。由于月球表面环境的特殊性,特别是长周期的月夜和深低温环境,将对探测器的生存带来严峻考验。月夜生存的关键是保证探测器内部仪器设备维持在其低温生存温度限以上,热量供给和漏热控制是两个关键环节。同时,月夜生存技术     

如何做一个快乐的航天员——太空探索中的心理健康问题

想象一下,如果你生活在一个狭小的封闭空间内,脱离自己的生活,没有家人和朋友,你能够坚持多久而且不至于精神崩溃?一天、一周还是一个月?很明显,这对于每个人来说都不是一件容易的事情。然而,在距地球几百千米以上的太空,在完全失重的条件下,航天员却是长期这样生活着。这种生活使他们的心理世界发生了巨大的变化,他们面临哪些挑战又是如何解决这一问题的呢?生活在地球上,人们时刻感受着重力的作用,身体上是踏实的感觉。在短暂的太空飞行中,很多航天员对于失重还是感觉很新鲜,但若是长时间的太空生活,微重力就会带来不适。心理学家最需要了解的是在失重     

环境减灾-1A、1B卫星光学载荷在轨运行情况分析

环境减灾-1A、1B卫星于2008年9月6日发射升空,至2013年7月20日,2颗卫星的4台宽覆盖多光谱CCD相机、1台超光谱成像仪(HSI)和1台红外相机(IRS)已在轨稳定工作近5年,共获取超过61万景2级地面遥感图像数据。文章对在轨运行的光学载荷遥测参数进行了统计和分析,结果表明:DC/DC电压遥测变化量不超过5%,关键光机部位温度遥测变化量小于2.25℃,转动部件电压和电流遥测变化量小于1%,遥测参数均在设计范围内,显示光学载荷在轨稳定正常工作。最后,综合分析了光学载荷图像数据应用情况,分析表明:光学载荷图像数据具有较强的地物影像分类、提取和分辨能力,与国外同类卫星比较,水体识别符合度达到90%以上,旱情分级符合度大于66%,光谱分辨率达到5nm,积雪范围提取精度达到90%以上,在各类应用领域发挥了较大的效能。     

“绝处逢生”必备能力之一 一个鲜为人知的真实场景

人物:航天员地点:渺无人烟的沙漠远望:一名航天员正在烧火炒菜;另一名航天员在寻找食物。疑问:哪来的锅?哪儿来的菜?镜头拉近:“锅”——铁皮折成,“油”——细解说:沙充当,“菜”——看不清楚。这是航天员正在进行野外生存训练时的情景。他们被工作人员“扔”在渺无人烟的沙漠里,仅有数量非常有限的救生口粮,不到万不得已不能食用,航天员必须设法自谋生存。都说“巧妇难为无米之炊”,可航天员却做到了,而且做得有声有色。能猜到他们的秘笈吗？     

从预备航天员到航天员[2] 野外生存训练:生存高于一切

载人航天是一项高风险的工作,从发射到返回,各个环节都可能出现故障,对航天员的生命安全构成威胁。例如,当载人航天器在飞行过程中出现意外情况需要紧急返回时,航天员就很难降落到原定的着陆场,而可能飘落于各种难以预料的恶劣地点。在救援人员到达之前,航天员必须依靠自身的力量生存下来,因此,航天员必须掌握各种恶劣自然条件下的生存技能。于是,野外生存训练也成为了航天员训练课程中的重要组成部分,NASA2004批航天员在他们的工作记录中讲述了他们野外生存训练中的酸甜苦辣。     

CMDB推进剂RDX填料表面包覆对其机械感度和力学性能的影响

为了改善RDX-CMDB推进剂的安全性能和力学性能,用一种含能高分子材料(记为HP-1)和一种胺类物质(记为AM)对RDX填料进行了表面包覆。用SEM和XPS对包覆样品的包覆效果进行了表征,对包覆前后RDX样品的撞击感度、摩擦感度及CMDB推进剂的机械感度和力学性能进行了测试和对比。结果表明,单独用HP-1包覆的样品机械感度没有明显变化;而随着AM用量的增加,样品的摩擦感度和撞击感度都有下降的趋势,当HP-1和AM的含量分别为1%和0.5%时,样品的特性落高升高了约17 cm,摩擦爆炸概率由92%降到58%。通过对RDX填料进行包覆,CMDB推进剂的撞击感度没有明显变化,而摩擦感度由58%降到4%,各个温度下的力学性能也得到了很大改善。     

关于总线的对话

甲:听说你们最在讨论遥测总线化的问题,不知道你能不能花几分钟时间大略地讲一讲。好让我建立起一个基本概念来。你知道,我在这一方面没有钻研过,老觉得“总线”这玩意儿五花八门的。     

高精度光学载荷安装平台热控设计及试验验证

某科学卫星的3台光学主载荷需实现对太阳共视,要求3台载荷的光轴平行度偏差小于30?,考虑到热弹变形的影响,光学载荷安装平台温度须控制在(22±5)℃。然而,载荷安装平台尺寸大（1.6 m×1.6 m×0.8 m）且处于舱外,外热流各方向相差大,温度均匀性控制难,故对该平台采取主动热控（PI闭环加热）和被动热控（多层隔热）相结合的热控措施。软件仿真显示,此热控方案下,载荷安装板及支撑杆温度可以控制在(22±3)℃;整星真空热试验显示,此热控方案下,载荷安装板温度可以控制在(22±2)℃,载荷支撑杆温度可以控制在(22±3)℃：以上均验证了热控方案可行、有效。     

嫦娥四号着陆器月夜热电联供系统设计与验证

为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统。该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成。RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连接,收集热量传输到舱内。通过地面试验对系统功能进行了初步验证,试验中两相流体回路启动、断开正常,运行稳定。在轨飞行结果表明,该系统工作正常,实现了93%以上同位素核热源的热量用于温差发电器产生电能,并且收集了67%的发电废热用于舱内平台设备控温。     

俄罗斯航天员着陆后的野外生存方法

载人航天器着陆可能发生在诸如极地、原始森林、沙漠、深山、热带丛林、海洋等荒无人烟、交通不便、气候条件恶劣的地区。航天员可能长时间处于野外生存的情况下。一般来说，影响航天员野外生存的各种因素可以分为有利因素和不利因素两大类。属于有利的因素有：具有生存、...     

新一代运载火箭共底贮箱隔热性能试验及环境预示

对新研制的新一代运载火箭液氧/煤油共底贮箱进行隔热性能试验研究。结果表明,在常温外界条件下,设计的共底结构形式能有效降低燃料和氧化剂的相互影响,满足运载火箭发射的需求。根据常温试验结果,对共底结构数值分析模型进行了修正,修正后的数值分析结果与试验结果吻合较好,误差小于10%。用修正的数值分析模型对共底贮箱在低温外界环境(-20℃)条件下煤油温度变化进行预示分析,结果发现煤油最低温度维持在-30℃以上。该预示分析结果可作为确定共底贮箱结构形式的重要判据,并为共底贮箱低温环境验证试验提供参考。     

管制工作的压力及压力防止研究（二） 空中交通管制员的压力反应

一、压力反应无论你的压力经验是生活主题改变的结果还是日常琐碎冲突的累积效果,它都是因为人们对压力事件的重视度和压力反应类型所确定的。压力的发生是因为身体自身的机制。应激反应被认为是我们为处理事件的一系列物理和生理变化。原始人类在未开化世界生存需要这种反应已经被证明是很重要的。     

读者园地

创刊至今,《航天员》历经风雨,逐步成熟。一年来,我们始终视传播载人航天科普知识为己任,以得到读者你们的认可与喜爱为目标,从一定意义上来说,我们已经做到了,但是我们知道还可以做得更好。因为,我们仍然担心杂志的篇章和版式是否完全达到你们的要求与期望?我们会不会被自己的思想挡住视线?所以在此借用你们的眼睛,借用你们的视角,我们衷心地期望,你们有所视,有所想,更有所言。2007年来临了,编辑部全体同仁在这里向全国所有支持我们的读者朋友们道一声新年快乐,并预祝大家在新的一年里一切顺心、合家幸福,预祝我们大家的《航天员》杂志越办越好!     

俄罗斯冬日里的野外生存

本文是欧空局2009年5月产生的新一批女航天员中的萨曼莎于2012年1月30日发表在欧空局网站上的博文，讲述了她和同伴冬天在俄罗斯进行野外生存训练的故事。让我们一起来品读来了解航天员自己笔下的特殊生活。     

亚微米六硝基合钴酸钾K_3Co(NO_2)_6的制备及其性能

在乙二醇体系中,采用PVP(聚乙烯吡咯烷酮,K-30)分散沉淀法,制备了亚微米级的六硝基合钴酸钾K3Co(NO2)6,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC),对产物的粒径、形貌、组成及对AP热分解的影响等特性进行了表征和研究,并对K3Co(NO2)6机械感度进行了研究。结果表明,在一定范围内,随温度升高,产物粒径增大,粒子表面变得粗糙;随PVP含量增加,粒径也在变大,团聚现象严重;与水和丙三醇相比,用乙二醇作溶剂时得到的产物粒径小,分散性好;K3Co(NO2)6感度测试结果为撞击感度H5060 cm,摩擦感度是0%;3%750 nm的K3Co(NO2)6使AP的高温分解温度降低124.4℃,DSC表观分解热由574.7 J/g提高到1 332.5 J/g。     

天宫一号,你还好吗？——探寻天宫一号目标飞行器当前状态及未来归宿

神舟十号飞船箭在弦上,即将飞赴太空,与早已运行在轨道的天宫一号目标飞行器"相会"。此时此刻,仰望苍穹,人们纷纷投出探寻的目光:天宫一号,你在太空还好吗?你还会给我们带来什么惊喜?为了将来的空间站建设,你还在做些什么?完美的"体检报告"迎接"贵宾"作为我国首个目标飞行器,天宫一号已经在茫茫太空独自翱翔近两年,其"健康"状况是大     

一种宽带天线单元及其在共形相控阵中的应用

提出一种工作频段较高、带宽较宽的共形相控阵印刷振子单元改进结构,并组成一个平面阵列和多个不同结构形状的共形阵天线,进行实验研究。通过对单元结构参数的仿真优化,得到一个频带较宽( 5 5 % )、法向交叉极化较大( >1 8dB)、单元增益较高( 7 7dB～8 9dB)的天线。这些实测结果与仿真结果吻合良好。并通过多种阵列的实验研究,得出了一些关于共形相控阵随阵列结构变化而变化的规律。     

稀土碳氮共渗对减少齿轮变形的作用

稀土碳氮共渗与常规气体渗碳或碳氮共渗相比,它可提高渗速22～27％,提高有效硬化层深度21～27％。降低了共渗温度,缩短了生产周期,每炉可节省时间20％,其节能效果非常显著。稀土碳氮共渗提高了渗碳氮浓度,改善了钢的组织,使碳氮化合物弥散均匀分布。稀土在碳氮共渗中改善了钢的力学性能;使20CrMnTi钢表层显微硬度从未加稀土时的HV800提高到HV1000以上,冲击韧性提高27％。新工艺能减小齿轮花键孔变形,保证公法线尺寸的稳定性,显著减小了锥齿轮的平面翘曲度,提高了产品质量。使齿轮合格率从过去的85～90％提高到99％,获得了较好的社会经济效益,是化学热处理的发展方向之一。     

凤凰传奇 美国“凤凰”号火星探测器运动全程

火星素有"探测器吞噬者"之称,各国共向火星发射了15个探测器,但迄今只有5个着陆成功。美国国家航空航天局(NASA)火星探测项目的主管道格·麦克奎斯逊在NASA总部表示:"火星经常向你扔出曲线球,误导你的判断。"     

无陀螺系统构型安装误差标定及补偿方案分析

讨论了一种九加速度计构型安装误差的标定方法与补偿方法。根据九加速 度计无陀螺惯性系统的安装方式,设计了一种能标定九个加速度计共45项构型安装误差的标 定方法。针对九加速度计构型特点,给出了九加速度计导航误差的补偿方案,该方案能够用 一个反馈系统表示。理论分析与仿真计算表明,在给出的标定方案中,方向安装误差标定精 度较位置安装误差要高,而且转台角速度对位置安装误差的标定精度影响较大,对方向安装 误差影响很小;补偿方案实现方便,能够补偿85％以上的导航误差。