大气成分探测红外光谱仪系统指标分析

由温室气体引起的全球气候变化和环境污染已经受到全世界的广泛关注。进行大气成分探测，对于更好地了解温室效应产生的细节、大气分子的光化学性质对臭氧层的影响以及大气污染机制都具有重要意义。由于大气成分种类较多，其红外吸收光谱密集且复杂，因此大气成分探测仪器需要有较高的光谱分辨能力和信噪比。文章进行了大气成分探测的总体指标需求分析，并据此确定了大气成分探测红外光谱仪的主要技术指标。为了满足指标要求，该光谱仪采用傅里叶变换红外光谱仪的总体方案。通过仪器性能影响因素分析和系统优化，使得该仪器的最终设计结果满足指标要求。     

月球大气分子逃逸率的计算

文章从理论上计算了月球大气分子的逃逸率,解释了月球大气稀薄的原因。根据月岩和月壤放出的气体量与逃逸的气体量达到动态平衡的假定,说明了月球上大气密度昼夜的差异。     

高光谱观测卫星及应用前景

介绍了我国高分辨率对地观测系统重大专项中第一颗实现高光谱分辨率观测的高光谱观测卫星(GF-5)卫星及其应用前景。该卫星设计运行于高度705km的太阳同步轨道,装载可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气主要温室气体监测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪共6台有效载荷。卫星的光谱分辨率高且谱段全,具备高光谱与多光谱对地成像、大气掩星与天底观测、大气多角度偏振探测、海洋耀斑观测等多种观测模式,获取从紫外至长波红外(0.24~13.3μm)高光谱分辨率遥感数据;数据辐射分辨率高,载荷的光谱分辨率最高0.03cm-1,具备在轨定标功能,绝对辐射定标精度优于5%,光谱定标精度最高0.008cm-1;长波红外空间分辨率高;高码速率数传;高可靠长寿命设计。卫星入轨后将在环境综合监测、国土资源调查和气候变化研究等方面发挥重要作用。其典型应用有陆表环境综合观测、陆表局地高温及城市热岛效应监测、矿物填图、大气成分全球遥感监测和大气污染气体监测等。     

航空活动对全球气候影响研究综述

随着全球航空业的发展,航空器在飞行时排放出的大量烟尘颗粒和气体,对航路上的大气成分和大气运动产生了重要影响,航空活动对全球气候变化的影响已经引起各国政府、专家和相关机构的关注。《航空活动对全球气候影响研究综述》回顾了关于航空活动对气候的影响的研究历程和研究成果,介绍了IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)对未来航空活动对气候影响的预估,以及降低航空活动对气候影响的技术手段和政策支持,为我国民航实现节能减排目标,以及应对国际上关于航空碳排放的问题提供一点参考。     

空间主动光电遥感现状及发展

空间主动光电遥感技术在空间对地观测和深空探测等领域具有广阔的应用前景,探测对象包括地球和地外天体三维地形、地球植被垂直分布、大气气溶胶与云的垂直分布、大气温湿廓线、大气风廓线和特殊气体浓度等。为系统梳理空间主动光电遥感技术,综合分析了国内外空间主动光电高程探测载荷和大气垂直廓线探测载荷的发展历史和现状,提出了未来我国在多波束单光子三维地形探测、高光谱分辨率激光大气探测、差分吸收激光大气探测、激光掩星大气探测和激光海洋探测领域开展更深入研究的建议。     

肼类燃料蒸汽污染控制技术

针对肼类燃料在使用中产生的蒸汽会对大气造成污染这一问题 ,介绍了肼类推进剂气体污染控制方法。这些方法主要有洗涤吸收法、气体扩散法、焚烧法、活性炭吸附法、催化法、喷雾法、冷却法、泡沫覆盖法、固体粉末消污法等。论述了国内外肼类气体污染控制的各种技术 ,并对各种技术特点进行了对比与分析     

空间大气成分探测傅立叶变换红外光谱仪

文章阐述了用于空间大气成分探测傅立叶变换红外光谱仪的国外发展状况,主要介绍了几种国外先进的高分辨率空间大气探测用傅立叶变换红外光谱仪的结构、应用范围和技术指标,比较了这几种设备的优缺点和技术特点。     

星载超光谱大气主要温室气体监测仪载荷

"高分五号"卫星是中国高分重大专项中第一颗高光谱分辨率卫星,共搭载有六台有效载荷,其中大气主要温室气体监测仪是实现CO_2、CH_4等温室气体探测的超光谱专用载荷。该载荷采用新型空间外差光谱技术原理,具有无运动部件分光、超光谱、光通量大等技术特色,是国际上首次实现基于该技术体制研制的温室气体载荷,且完全依托中国现有基础进行自主研制。文章主要介绍了大气主要温室气体监测仪探测原理及方案、在轨工作模式设计,研制过程中突破的一体化干涉仪胶合、星上定标、海洋耀斑观测等多项关键技术。阐述了载荷地面定标及性能验证等工作,对定标及测试数据进行了分析,结果表明该载荷性能已到达了国际同类载荷的先进水平。文章最后还对温室气体后续探测载荷发展提出了一些具体建议。     

“环保卫士”3分钟完成空间实验室舱内气体检测

正2016年9月,天宫二号空间实验室成功在轨运行。中国航天科技集团公司五院研制的在轨有害气体检测装置再度登场,担负起舱内"环保卫士"的使命。舱内气体进入它身体内部后,它3分钟便能完成气体成分和浓度的检测,为空间实验室的环境安全保驾护航。在轨有害气体检测装置采用一种全新的气体检测方式,即通过宽光谱分析技术对多种气体成分实现同时测量。它可以采集到二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨气、苯、甲苯、硫化氢、甲醇、乙醇、二氯甲烷共     

火星进入气体辐射加热研究进展

针对飞行器进入火星大气时气体辐射加热对防热设计带来不确定性，在简述火星探测和气体辐射研究的发展历程的基础上，对火星进入气体辐射加热研究的进展进行综述。首先，针对火星大气环境描述了气体辐射加热的概念和问题由来。其次，重点综述了近年来火星进入气体辐射加热基础模型的数值和试验研究进展，其中包括：热化学非平衡气体动力学、气体辐射特性和辐射传输的计算模型与方法等数值研究；地面测试设备、试验技术和模拟火星大气环境的气体辐射测量与验证等试验研究。再次，综述了流动辐射耦合和后体气体辐射加热等火星进入器设计方面开展的研究。最后，对未来火星进入气体辐射加热研究进行了展望，提出了研究建议。     

高分五号卫星在轨工作状态

正高分五号卫星运行在高度705 km、升交点地方时13:30的太阳同步轨道,装载可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪等六台遥感仪器。     

肼类燃料蒸汔污染控制技术

针对肼类燃料在使用中产生的蒸汽会对大气造成污染这一问题，介绍了肼类推进剂气体污染控制方法。这些方法主要有洗涤吸收法、气体扩散法、焚烧法、活性炭吸附法、催化法、喷雾法、冷却法、泡沫覆盖法、固体粉末消污法等。论述了国内外肼类气体污染控制的各种技术，并对各种技术特点进行了对比与分析。     

“高分五号”卫星概况及应用前景展望

"高分五号"卫星是中国高分辨率对地观测系统重大专项中实现高光谱分辨率观测的卫星,运行于高度705km的太阳同步轨道,装载可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪、大气主要温室气体监测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪等6台有效载荷,具备高光谱与多光谱对地成像、大气掩星与天底观测、大气多角度偏振探测、海洋耀斑观测等多种观测手段,获取从紫外至长波红外(0.24~13.3μm)高光谱分辨率遥感数据;载荷的光谱分辨率最高可达0.03cm~(–1),具备在轨定标功能,绝对辐射定标精度优于5%,光谱定标精度最高可达0.008cm~(–1)。卫星将在环境综合监测、国土资源调查和气候变化研究等方面发挥重要作用。     

空间大气成分探测傅立叶变换红外光谱仪

文章阐述了用于空间大气成分探测傅立叶变换红外光谱仪的国外发展状况，主要介绍了几种国外先进的高分辨率空间大气探测用傅立叶变换红外光谱仪的结构、应用范围和技术指标，比较了这几种设备的优缺点和技术特点。     

NASA计划发射"气流"号Aura地球观测卫星

NASA将于6月19日发射一颗新一代Aura号地球观测卫星,这颗卫星将提供迄今关于地球大气状况的最好信息。卫星将帮助科学家了解大气成分和地球气候变化如何相互影响,帮助揭示全球与局部空气质量的关系及作用过程,还将追踪地球臭氧保护层正在恢复的程度。卫星将精确测定全球的含氯氟烃(CFCs)及其破坏臭氧的副产品氯和溴浓度等级,卫星数据将确定臭氧层是否在恢复,这将有助于确定关于禁止使用破坏臭氧的化学物质如含氯氟烃的国际协议的效用。卫星将追踪控制全球和局部空气质量的原因和过程,也将帮助区别这些气体的自然和人类源头。当臭氧存在…     

大气环境监测卫星方案设计与技术特点

大气环境监测卫星(DQ-1)是国家民用空间基础设施中长期发展规划中的科研卫星，其运行于705 km高度的太阳同步轨道，装载大气探测激光雷达(ACDL)、高精度偏振扫描仪(POSP)、多角度偏振成像仪(DPC)、紫外高光谱大气成分探测仪(EMI)及宽幅成像光谱仪(WSI)等5台遥感仪器，通过主动激光与被动高光谱、多光谱、多角度、偏振等手段结合，实现对大气CO2、细颗粒物、污染气体、云和气溶胶等要素，以及对大气环境、水环境和生态环境等进行大范围、连续、动态、全天时的综合监测;卫星CO2柱浓度探测精度优于1 ppm，为国际最高。卫星入轨后各分系统工作正常，在轨测试结果均满足要求，能够进一步提升我国大气环境综合监测、全球气候变化和农作物估产、农业灾害等应对能力，推动生态环境、气象、农业农村等领域遥感应用。本文概述了DQ-1卫星的总体设计方案，总结了卫星的主要技术特点及创新点，介绍了卫星系统在轨测试情况，并对卫星的应用前景进行了展望。     

弹箭常规推进剂污染控制技术

常规推进剂主要包括肼类推进剂和硝基氧化剂，在使用中推进剂的蒸气常会对大气造成污染，肼类推进剂气体污染控制方法主要有气体扩散、焚烧、洗涤吸收、活性炭吸附、催化氧化，硝基氧化剂气体污染控制方法主要有酸性尿素法、水-硫酸亚铁吸收法、氯氨法、碱一亚硫酸铵吸收法、石膏法、催化还原法、冷冻法等，本文论述了国内外液体推进剂污染控制的各种技术，并对各种技术的特点进行了对比与分析。     

太空新航线

美欧火星探测任务有效载荷选定 8月2日,美国航宇局和欧空局从19次方案中选定了“外空火星微量气体轨道器”要携带的5台科学仪器,分别是火星大气微量分子掩星光谱仪、高分辨率掩日与天底点光谱仪、外空火星气候探测仪、高分辨率立体彩色成像仪和火星大气全球成像实验设备。这标志着双方在2009年7月一次会议上达成协议的一项联合火星探测计划的启动。     

FY-3卫星应用和发展

回顾了风云三号(FY-3)卫星的应用和发展历程。介绍了FY-3卫星装载的成像、大气探测、辐射收支探测、大气成分监测和空间环境监测器5类仪器包,可实现从紫外、可见光、近红外、中红外、热红外到微波的多种电磁波谱段的遥感和探测。给出了地面应用系统生成的大气、陆地、海洋和空间天气等科学和应用领域的卫星遥感信息产品及其分辨率与精度。列举了部分典型的FY-3卫星数据在数值天气预报、臭氧和二氧化碳等大气成分和气候监测、生态环境和灾害监测等领域的应用结果。展望了未来FY-3卫星的发展,其中包含的4颗卫星,按晨昏、上午、下午近极地太阳同步轨道卫星3颗和倾斜轨道降水测量卫星1颗布局安排,组网完整的FY-3业务卫星的综合观测能力将有极大的提高,带动我国气象卫星应用进入成熟发展阶段。     

载人飞船的环境控制系统

飞船的环境控制系统用以营造适于航天员生活和工作的人造大气环境。它的基本功用是维持密闭舱中规定的大气温度、湿度和压力,控制大气成分,净除二氧化碳和微量污染。以"水星"号飞船座舱为例,其环境控制系统包括以下几部分。