卫星工程中的材料应用与需求展望

<正>1引言卫星在生命周期中经历了复杂的环境条件,包括发射振动、在轨真空、冷热交替、粒子辐射等,对材料提出了特殊的环境要求^[1],使得卫星材料的选用与常规产品有很大区别。一直以来,材料科学在国内外航天重大规划中占据了重要的位置。NASA发布的《2015技术路线图》分析了美国未来20年(2015-2035年)的亟需技术与开发路径,将材料、结构、机械系统与制造作为其中的重要技术领域^[2]。中国航天科工集团有限公司在2018年发布了《太空材料商业开发行动路线图》,提出了太空材料产业发展三步走的规划。一代材料,一代装备,航天装备对材料的依存性尤为突出^[3]。特别是近年来卫星朝着高性能、1引言卫星在生命周期中经历了复杂的环境条件,包括发射振动、在轨真空、冷热交替、粒子辐射等,对材料提出了特殊的环境要求^[1],使得卫星材料的选用与常规产品有很大区别。一直以来,材料科学在国内外航天重大规划中占据了重要的位置。NASA发布的《2015技术路线图》分析了美国未来20年(2015-2035年)的亟需技术与开...     

“先进天基太阳天文台”卫星任务概况

<正>太阳是距离人类最近的恒星,国际上自20世纪60年代以来,已经发射了约70颗太阳探测专门或有关的卫星,还有多颗卫星已经列入计划^[1-2]。太阳爆发活动是距离地球最近的天体爆发现象,也是灾害性空间天气的主要源头,对人类高科技活动和航空航天影响巨大,因此是太阳物理和空间天气的重要研究对象。中国科学院在“十三五”期间批准立项了我国首颗综合性太阳探测卫星——“先进天基太阳天文台”(ASO-S),     

国际月球科研站相关多边国际合作机制研究

<正>1前言国际月球科研站是我国倡议发起的航天领域国际大科学工程,通过吸引国际伙伴共同参与,在月球表面和月球轨道上建设综合性科学试验设施,可以进行月球探索和利用、月基观测、基础科学实验和技术验证等多学科、多目标科研活动,长期自主运行、远景有人参与^[1]。从2016年提出国际月球科研站构想后,我国就持续地向国外航天机构和国际组织进行宣介^[2]。中俄两国已于2021年3月签署了关于合作建设国际月球科研站的谅解备忘录,俄罗斯航天国家集团(ROSCOSMOS)成为国际月球科研站首个国际伙伴^[3]。此外,还有多个国家的航天机构、研究机构和国际组织以多种不同的形式参与了国际月球科研站工作,国际月球科研站国际合作机制建设迫在眉睫。     

从敏捷软件开发的视角看SpaceX公司的管理模式

<正>1引言美国太空探索技术公司(SpaceX)成立于2002年，仅用20年的时间就实现了火箭发射入轨、火箭回收复用、载人航天发射、“星链”星座部署等里程碑式的成果，成为了世界上最负盛名的商业航天公司。其像软件开发一般的强大的产品迭代能力，被称为“用写代码的方式开发火箭”^[1]。SpaceX公司的成功不仅得力于美国政府在政策、资金、技术和市场方面的大力扶持，也源于其独特的发展模式。     

唯一一次的天王星和海王星探测(上)

至今，人类没有发射过专门的空间探测器去拜访天王星和海王星，只是美国旅行者-2探测器在1986年和1989年分别飞越天王星与海王星时进行了走马观花式的近距离顺路探测，以及用哈勃空间望远镜对它们进行了天文观测。     

俄空间望远镜研制历程

<正>7月13日,俄罗斯和德国联合研制的光谱-RG(Spektr-RG)空间望远镜发射升空。这部X射线望远镜将飞向日地L2轨道开展为期6年半的天文观测,是俄罗斯空间望远镜发展的一个重要里程碑。苏联/俄罗斯拥有强大的航天实力,载人航天领域的成就格外出色,而他们在空间天文领域也取得了一定的成就。     

未来的天文卫星

1989年,美国研制的,价值12亿美元的哈勃空间望远镜将进入太空,开始它历时15年的探测使命。哈勃望远镜能使用可见光、近紫外线/红外线(1200～11000埃)进行观测,能为理论宇宙学家、行星际专家等所有的天文学家提供极为丰富的数据。哈勃望远镜的发射将标志天文卫星发展到一个崭新阶段。今后10年,人们将发射各种类型的自由飞行天文卫星,采用各种观测技术,探测宇宙中大量的γ射线,x射线、紫外线、红外线、微波以及无线电波,因此天文科学将会有新的发展。     

美国发射“γ射线大面积空间望远镜”

2008年6月,美国用德尔他-2火箭成功发射“γ射线大面积空间望远镜”(GLAST)。GLAST高为2.8m,直径为2.5m,发射质量为4277kg,运行在高550km、倾角为28.5°、周期为95min的圆轨道上。它是新一代γ射线天文探测卫星,其性能比在1991-1999年运行的“康普顿”γ射线观测台(CGRO)有很大     

太空时代的轨道太阳天文台

1957年第一颗人造卫星升空，从此人类探索太阳的历史进入了空间望远镜时代，通过把望远镜送到太空，天文学家摆脱了地球大气的扭曲和屏蔽效应，可以在太空对太阳活动进行实时监测，从而达到可以预报“太空天气”的程度。[编者按]     

2022年全球发射服务签约情况

<正>据公开数据不完全统计，2022年全球公布了共117次发射服务订单¹，较2021年73次增加60.3%。其中，联合发射联盟公司(ULA)获得43次，较2021年12次增涨2.58倍，成为2022年获得发射服务订单最多的公司；阿里安航天公司(Arianespace)获得33次，其中包括22次阿里安-6(Ariane-6)、1次“织女星”(Vega)、10次织女星-C，较2021年的3次增涨10倍，是2022年发射服务签约数量增长幅度最大的公司；美国太空探索技术公司(SpaceX)获得16次，     

“接触-导热”式热管辐射散热器设计与分析

针对空间核反应堆电源中的热排散系统，新设计出“接触-导热”式热管辐射散热器结构，根据此散热器结构提出了“划分节点-分层耦合”的传热计算模型，计算了其辐射散热特性，并以JIMO(木星冰卫星轨道器)空间探测任务为背景，对散热系统整体进行了性能分析与对比。结论如下：为提升单块辐射板以及系统整体的散热性能，除可通过增加NaK⁷⁸入口温度途径外，还可采用增大NaK⁷⁸循环流量的方法；对于单块辐射板而言，散热面积固定情况下当NaK⁷⁸流量由1 kg/s增加至10 kg/s,辐射板散热量可增大14.14%,而对于系统整体而言，散热量固定工况下当NaK⁷⁸流量由1 kg/s增加至10 kg/s,所需辐射板总面积可减小67.73%;为提高系统循环流量，可采用“串-并联”相结合的辐射板连接方式实现；JIMO散热系统采用新型辐射板结构，散热总面积最大可减小59.06%,散热板总质量最大可减小4.24%,新型散热板结构具有一定的高效与轻质性。研究结果对空间堆电源系统热管式辐射散热器设计具有指导意义。     

中国正在筹建太空望远镜

我国正在实施一项具有跨世纪意义的“空间太阳望远镜”项目。这项由中国科学院北京天文台怀柔太阳观测站首席科学家艾国祥院士领导的太空望远镜建造工程，在国际上尚无先例，已引起国际天文学界的关注。空间太阳望远镜是太阳天文学领域最大、最重要的一个里程碑，也将是下...     

空间望远镜改名

NASA 负责空间科学及应用的副局长伯顿·埃德尔逊最近宣布:定于1986年发射的轨道天文观测器——空间望远镜改名为哈勃(Hubble)空间望远镜,以纪念1953年逝世的美国著名天文学家埃德温·哈勃。     

詹姆斯·韦伯空间望远镜成功发射

2021年12月25日,备受关注的NASA旗舰级空间天文任务——詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)于美国东部时间当日早上07:20在法属圭亚那欧洲航天发射中心发射升空,踏上奔赴日地L2点的征程.作为NASA哈勃空间望远镜(HST)的继承者,詹姆斯·韦伯空间望远镜是人类迄今为止功能最强大的空间望远镜,旨在寻找早期宇宙中首批星系并探索银河系以及系外行星系统.     

“哈勃”维修十大要点

正哈勃空间望远镜(以下简称“哈勃”)和此前的空间望远镜有一个很大的区别,它从设计之初就考虑了周期性地接受维护。当时考虑,是依托航天飞机,每两年半到三年接受一次维护和设备升级,不断地改进观测能力。这样,“哈勃”就可以不断引入最前沿的科技成果。这种维护和升级任务称为“服务任务”,简称SM。“哈勃”的维修和维护,不但为天文界维持了一件重要的科学仪器,同样也为后续的在轨维修和维护总结出了一套行之有效的工作组     

美国天基信息支持海上作战能力研究

<正>未来战争是以信息化为本质特征的高技术战争,天基信息系统是制胜的战略高点。当前,世界各主要军事国家大多开展了天基信息系统的军事应用^[1]。未来战争的作战模式将逐渐由以武器平台为中心的自察自打为主,向以网络为中心的联察联打为主转变,因此,提升信息保障效能,贯通“传感器到射手”的杀伤链至关重要。天基侦察信息作为美国海军军事情报力量体系的重要支撑,凭借全天时、全天候的独特优势,可为海上编队提供包括战场侦察、目标监视、作战引导、电子对抗、打击效果评估、通信保障、战场环境保障等全方位信息^[2],在近30年美国发动和主导的局部战争或海外军事行动中发挥了重要作用,各次军事行动显示,美国越来越重视天基信息在未来战争中的地位,并将天基信息支持海上作战应用能力建设作为美国海军发展的重要方向,从而保障其海上编队能够在信息斗争领域取得决定性优势。     

"赫歇尔"和"普朗克"天文卫星将揭开宇宙秘密

2008年7月阿里安-5火箭将从法属圭亚那库鲁发射场发射升空,搭载欧洲空间局的2个先进的空间天文观测台——“赫歇尔”(Herschel)和“普朗克”(Planck)。这2颗天文卫星将考察人类以     

LaBr3(Ce)元件破损在线监测关键核素确定及效率校准

常用的元件破损在线监测方法受外在因素影响较大，以γ能谱中关键裂变产物核素比活度进行在线定量分析是一种可靠的元件破损监测方法。针对新型LaBr₃(Ce)元件破损监测仪，设计了元件破损模拟实验，对逸出的裂变产物采用HPGe和LaBr₃(Ce)探测器进行了对比测量。通过不同冷却时间γ能谱的核素分析，确定了¹³⁵Xe，⁸⁸Kr，¹³⁸Xe，⁸⁸Rb，¹³⁸Cs等可作为LaBr₃(Ce)元件破损γ能谱监测的关键核素。同时，制备了覆盖能量范围(250～2 400)keV，含⁶⁰Co，¹³⁷Cs，¹³³Ba；²⁴¹Am，¹⁵²Eu；¹⁰⁹Cd，⁸⁸Y，⁵⁷Co及²⁴Na的4组放射性标准溶液，在建立的效率校准系统上，校准了LaBr₃(Ce)在线监测仪的效率。在反应堆一次异常情况分析中，已校准的LaBr₃(Ce)元件破损监测仪对关键核素的现场分析结果与HPGe的取样分析结果一致，表明效率校准结果准确，校准方法可靠。     

美国航宇局积极推进下一代空间望远镜的研究

NASA将选择承包商制造“下一代空间望远镜” (NGST) ,并采用直径为 8m的反射镜及其他先进技术 ,以追溯宇宙的起源和时间的开始。洛克希德 -马丁公司或 TRW/鲍尔宇航集团 ,将于 2 0 1 0年以前在 L-2 (拉格朗日点 )处部署 NGST。这是一个远离地球、可避免地球热影响的停泊点。直径为 8m的大型反射镜 ,可抓住比目前在地面上或太空中的 IR观察站可观测到的图像还要暗 4 0 0倍的图像。它必须折叠起来才能用宇宙神 - AS运载火箭发射 ,其平滑度可与“哈勃”空间望远镜上的反射镜相媲美。这台望远镜将采用比目前所生产的还要大的探测器 ,而…     

哈勃空间望远镜

20年前，天文学家目击了一次400年来最明亮的恒星爆发。这颗被称作SN 1987A的巨大超新星自1987年2月23日被发现之后就以超过太阳1亿倍的能量燃烧了几个月。在过去的20年里，哈勃空间望远镜以及其他大量地面，空间望远镜都在关注着SN 1987A。[第一段]