如何设计太空城(下)

防辐射屏蔽的选择 在太空生活,经常遇到的危险是宇宙辐射.因此为了确保太空居民的健康和安全,在设计太空城时必须要解决好防辐射问题.按照"人在太空的基本要求"中有关太空居民的辐射暴露极限,太空居民每年所接受的辐射剂量不能多于0.5雷姆.太空城所使用的防辐射措施主要是防辐射屏蔽.防辐射屏蔽可分为两类:主动屏蔽和被动屏蔽.     

美国“朱诺”木星探测器变轨故障与影响

正"朱诺"(Juno)是美国的木星探测器,是继"伽利略"(Galileo)木星探测器后的全球第二个木星探测器,于2011年8月5日由宇宙神-5(Atlas-5)运载火箭从卡纳维拉尔角发射。任务目标是研究木星的起源与演变,探测木星大气、引力场、磁场以及磁球层,调查木星上是否存在冰岩芯,确定木星上水的含量,并寻找氧气。"朱诺"采用了先进的太阳电池阵技术,是在以往探测过木星的深空探测器中首个使用太阳电池阵的探测器,在采用太阳电池阵的深空探测器中飞行距离最远。此外,"朱诺"探测器还针对木星严苛的辐射环境,首     

太阳电池阵深空探测适应性设计概论

随着近年来月球探测的推进,深空探测的论证,针对深空探测对太阳电池阵低温度、低光强、强辐射等环境的技术需求,以火星探测和木星探测太阳电池阵设计分析为例,通过任务环境特点分析,给出了特殊服役环境下太阳电池选型方法,方阵设计与验证建议,对国内深空探测太阳电池阵设计具有一定参考意义。     

波音公司打造全新的BSS-702卫星平台型谱

在通信卫星制造领域,波音卫星系统公司(BSS,以下简称波音公司)是勇于创新,敢于做"第一个吃螃蟹"的公司。21世纪初,波音公司便在早期的BSS-702卫星平台的太阳电池翼上率先采用聚光器设计,以期获得更大功率。事实表明,聚光器设计是一项失败的设计,导致卫星太阳电池发电效率很快大幅降低。无独有偶,波音公司的BSS-601卫星平台较早采用了电推进装置用于南北位置保持,其电推进产品为13cm直径氙离子推进器(XIPS)。而统计发现,在2000年以来全球通信卫星发生的电推进     

空间核动力卫星

25年来,苏美在优先发展太阳电池系统的同时,对空间核动力系统也很重视。虽说也出过多次挫折,遭到世界舆论的谴责,但还是一如既往地从事这方面的技术发展。有许多原因促使这项技术的发展。因为太阳电池系统虽然是一种理想的空间动力系统,但在阳光稀少或没有阳光的地方,太阳电池的应用就受到限制。例如火星离太阳的距离比地球远1.5倍,太阳光强减少到只是地球上的1/4。在登月飞行中,由于月球上存     

太阳电池空间标定技术初探

随着各种新型空间太阳电池的发展和应用,在地面使用太阳模拟器对AMO标准太阳电池进行标定的方法在理论和实践上都遇到了严重的困难,最能反映其实际使用状态的空间标定成为解决问题的理想方案。国外太阳电池空间标定技术已十分成熟,主要航天国家如美国、欧洲、日本、巴西等都进行了各自的空间标定实验。北京东方计量测试研究所进行了太阳电池空间标定原理样机的研制工作。样机由太阳电池板、数据采集与处理模块、太阳敏感器和温度传感器组成,可同时对32路国产砷化镓多结太阳电池进行短路电流的测量,电流测试的标准不确定度小于0.5%(最佳点)。此项研究将形成标准太阳电池空间标定的完整方案,促进我国新型空间太阳电池的研究和应用。     

日本CS—3通信卫星

日本CS-3通信卫星于1988年2月19日发射第一颗,1988年9月16日发射第二颗。CS-3卫星的全部设计工作由日本自己完成,采用了国际最新的硬件技术,如增强碳纤维结构(CFRP)、砷化镓(GaAs)太阳电池、30/20吉赫的微波集成电路(MIC)收发信机等。此外还采用高可靠性器件、天线指向控制新技术等。     

空间站太阳电池标定技术

为了提高空间太阳电池标定效率并准确得到空间环境中太阳电池在轨数据，研制了太阳电池空间站标定装置，开展首飞试验。其中，标定装置包含能够长期驻留空间站的太阳电池标定采集器和航天员可携带的返回式样品装置正样单机。攻克了空间站可往返太阳电池样品重复使用技术、多路太阳电池IV特性测量技术、非标准条件修正算法等关键技术。通过试验验证了新型定制化空间太阳电池在真实太空环境下的光电性能和可靠性，建立航天应用的产品性能衰减模型。本研究有望建立溯源至空间AM0的标准太阳电池溯源体系，开展量值传递。     

空间辐射剂量测量技术发展CSCD

简要介绍了用于空间辐射剂量测量的被动式和主动式仪器,并进行了对比。被动式仪器有荧光探测器、径迹蚀刻探测器、核乳胶探测器、金属箔探测器、气泡探测器和MOSFET剂量计;主动式仪器有硅半导体探测器(Liulin-4)、硅望远镜(DOSTEL、RRMD、Liulin-5、CPDS)、气体探测器(TEPC、R-16电离室)和中子谱仪(Bonner球中子谱仪、层叠闪烁谱仪)。利用多种测量方法互相补充和验证,为空间辐射剂量提供了更可靠的数据。     

深空探测太阳电池阵应用及关键技术分析

从1958年启动月球探测活动至今,经过几十年的发展,人类在深空探测领域取得重大成果。本文首先介绍地内行星、地外行星与登陆探测等领域探测器用太阳电池阵技术的应用情况,同时结合地内行星探测、地外行星探测与登陆探测任务所面临的不同空间环境特点对航天器太阳电池阵进行关键技术分析,梳理深空探测任务对太阳电池阵不同的技术需求及其所需解决的关键问题,从中得出未来深空探测太阳电池阵技术的趋势是将向更高效率太阳电池阵、环境自适应技术、高重量比功率、高体积比功率的方向发展。     

航天简讯

日本CS-3a于2月21日进入静止轨道,它是世界上第一颗开通大容量Ka波段的卫星,卫星重1099公斤,采用砷化镓太阳电池和轻型复合材料,通信容量比CS-2大2/3,有10个Ka信道。福特公司提供控制系统部件、传感器、蓄电池和远地点发动机。     

美国空军资助高效太阳电池设计

美国空军航空推进电力实验室最近资助了转换效率达30％的太阳电池研究工作。光伏部技术经理把这一计划称为高风险高投资计划。目前,硅太阳电池的起始转换效率只有14.5％,而新型GaAs太阳电池(仅在少数卫星上安装)的效率已达21.5％。聚光电池目前,美国有3家公司开展聚光电池的研究工作。Varian公司获得260万美元的研究合同;Spire公司获得150万美元的合同;三角研究公司的研究所获得50万美元的合     

欧洲遥感卫星上的扫描辐射计

欧洲遥感卫星1号(ERS-1)上的扫描辐射计(ATSR)是特地为测量全球海面温度而研制的,海面温度又是计算海洋与大气之间传热速率所需的重要参数之一。AT-SR是ERS-1上唯一的被动式仪器,也就是说它探测和测量来自地球表面的辐射;而ERS-1上的其他微波仪器,探测的是仪器发射出去又经地面反射回来的电磁辐射。     

火星尘埃对太阳电池阵的影响与电帘除尘研究

火星表面大量尘埃在太阳电池阵表面的累积将会导致其输出功率下降,甚至使太阳电池阵功能失效。近年来,电帘除尘方法被认为是在火星着陆任务中进行尘埃防护最有效的手段之一。本文开展了火星尘埃累积对三结砷化镓太阳电池性能影响的实验研究,得到了火星尘埃累积量与太阳电池电压、电流和相对输出功率数值模型;通过除尘技术分析,确定电帘除尘装置构型;依据制备得到的除尘电帘,对不同火星尘埃累积下电帘的除尘效率进行了研究,为火星着陆太阳电池阵遥测数据分析和开发自适应除尘太阳电池阵提供有力的技术支持。     

日本研制新型长寿命高效率卫星电源

日本电信电话公司(NTT)在硅基片上进行砷化镓晶体生长制成薄膜太阳电池。它的光电转换效率和面积都超过了已实用化的以砷化镓作基片的太阳电池,并解决了用不同材料复合后出现的晶体缺陷(位错)和裂纹两大难题。研究出了引入两种变形层和有选择性地进行晶体生长的新技术。这种薄膜太阳电池兼有硅的价格低廉、质轻、强度高和砷化镓寿命长的优点。这一高效长寿命大面积化太阳电池新产品试制成果,准备推广应用到卫星电源上。     

基于三结太阳电池的透射率测量系统

在空间环境中太阳电池的涂层会发生退化,从而影响航天器的飞行寿命,因此研究能够测量涂层光学透射率变化的系统具有重要意义.使用三结太阳电池作为探测器接收光能量;设计光电流检测电路,对太阳电池输出电流进行电流-电压变换,放大,滤波和模数转换,最终输入上位机处理;运用双通道比对测量技术,比较有玻璃和无玻璃的三结太阳电池光电流测量值,计算出玻璃样片在三结太阳电池响应谱段内的整体透射率;使用热电阻传感器检测太阳电池工作温度以消除温度变化带来的误差.通过实验测得系统的测试相对误差约为0.1%,测量不确定度小于0.15%.     

太阳电池阵列模拟器计量测试方法研究

对太阳电池阵列模拟器(SAS)的设计原理和技术要求进行了分析,并根据分析结果对太阳电池阵列模拟器计量测试方法进行了研究。     

空间用硅太阳电池带通滤波器的研究

为改善硅太阳电池在轨工作期间的性能,通过对空间用太阳电池带通滤波器结构设计和制备工艺的研究,研制出一种空间用硅太阳电池的带通滤波器并对其性能进行了测试,结果表明,采用该带通滤波器可使硅太阳电池在轨工作温度降低6°C～12°C,输出功率增加1.8%～4.1%.带通滤波器的研制对于促进高效硅太阳电池的空间应用具有积极意义.     

美早期侦察卫星上附带的小探测仪器

自从美国的第一颗军用卫星“发现者”问世以来,科学家们有机会把科学仪器放在保密卫星上进行试验。除极少数外,这些试验实际上是未曾公布于众的。有许多试验,利用了大多数军用卫星采用的极地轨道之优点,而在六十年代中期,NASA的民用卫星一般是不能达到这种轨道的。携带的仪器曾用以绘制低高度粒子沉降辐射区域图和高高度核试验造成的人工辐射区域图,如同探测高层大气一样,探测了极光辐射。在第一次空间测地研究中曾使用西科尔卫星。试验仪器通常安装在阿金纳发动机的后部。     

卫星帆板展开与驱动装置的故障

为了满足高功率、长寿命的飞行要求,目前越来越多的空间飞行器(以下简称卫星)的电源发生器是采用可伸展的、对日定向的太阳电池帆板。这种太阳电池帆板利用的是某些伸缩机构的弹簧激活原理来展开折叠的贴在卫星两侧(或周围)的帆板。通常,折叠在星体表面的太阳电池压板直接为卫星转