空间Kapton材料的原子氧、温度、紫外效应试验研究

主要通过灯丝放电磁场约束型原子氧剥蚀效应地面模拟设备模拟空间环境,对空间常用材料Kapton进行了原子氧剥蚀效应、温度升高对材料原子氧效应的影响试验以及原子氧与紫外辐射复合效应试验,对试验前后试样的外观、质量及表面形貌进行了比较,得出了材料在设备中的反应特点以及温度变化、紫外辐射对材料的原子氧效应的影响规律.同时测量了原子氧暴露试验前后、原子氧与紫外辐射复合作用前后试样的反射率和透射率,并进行了比较.      

空间太阳电池板银互连片原子氧效应模拟试验

空间太阳电池板可作为空间飞行器的动力源,但由于原子氧在空间太阳电池板银互连片上的腐蚀作用,可能影响空间太阳电池板的有效寿命.因此,在北航流体所设计的原子氧效应地面模拟试验设备中,对空间太阳电池板的银互连片进行了抗原子氧效应地面模拟试验研究.获得了银箔和不同防护镀层材料在原子氧环境中的不同剥蚀结果,这为进行银互连片表面的原子氧防护提供了必要的应用和设计依据.     

空间材料Kapton的真空紫外与 原子氧复合效应研究

对空间常用聚合物材料Kapton开展了真空紫外辐射及其与原子氧复合效应的地面模拟试验研究,总结了试验前后试样外观、质量、表面形貌、光学参数和表面成分的变化规律,并对反应机理作了初步的分析.结果表明:在原子氧的作用下,Kapton的剥蚀主要是碳氮等元素的氧化所致.而在真空紫外辐射的作用下,Kapton表面会交联形成大分子,从而提高了试样的抗原子氧剥蚀性能.但是,随着原子氧累积通量的增大,这层大分子会逐渐被剥蚀掉,而真空紫外辐射,对Kapton的原子氧效应试验结果没有影响.      

杂化聚酰亚胺的制备及其耐原子氧剥蚀性能

低地球轨道环境中的原子氧会剥蚀航天器表面材料,影响其性能和寿命,因此在使用时需要选用合适的手段来进行原子氧防护。采用溶胶-凝胶法,利用正硅酸乙酯在树脂体系中的水解-缩合反应,在基体中原位生成无机相而获得杂化聚酰亚胺。在原子氧效应地面模拟设备中,对杂化聚酰亚胺试样开展了性能评估试验,总结了试验前后试样的质量、表面形貌和表面成分的变化特点,并分析了材料耐剥蚀性能与正硅酸乙酯添加量的关系、杂化材料的耐剥蚀机理。结果表明,杂化聚酰亚胺的耐原子氧性能优于原树脂,其原子氧试验质量损失仅为原树脂的31。6% ~14。8%。分析认为,溶胶-凝胶过程中在树脂基体中生成的有机含硅结构和无机SiO₂,以及原子氧作用下杂化材料表面生成的SiO₂保护层,是杂化材料耐原子氧剥蚀性能提高的原因。     

溶胶-凝胶法提高树脂抗原子氧性能的试验

为提高航天器用树脂基材料的抗原子氧剥蚀性能,将正硅酸乙酯(TEOS,Tetraethyl Orthosilicate)加入环氧树脂溶液中,采用溶胶-凝胶法,制备出SiO₂／环氧杂化材料.在空间环境原子氧效应地面模拟设备中,对材料试样开展了抗原子氧剥蚀性能评估试验,总结了试验前后试样的质量、表面形貌和表面成分的变化特点,并分析了溶胶-凝胶所得杂化材料抗剥蚀性能提高的机理.分析认为:溶胶-凝胶反应过程中在树脂基体内生成的聚硅氧烷和SiO₂,以及原子氧作用下杂化材料表面生成的SiO₂保护层,是杂化材料抗剥蚀性能得以提高的主要原因.     

美开始研究和设计永久性空间站

航宇局的约翰逊空间中心正在研究设计一个八十年代后期用的永久性载人空间站。这个空间站称作空间操作中心,其主要目标是在此中心上建造大型空间系统并把它们送入轨道;组装、发射、收回和维修卫星;维修同轨道面内的自由飞行卫星;进一步发展成永久性的载人空间操作中心,从而在控制和供应上减少对地面的依赖。有空间操作中心的支援,还可以展望发展载人同步轨道飞行。空间操作中心计划容纳8名乘员,每隔3个月用航天飞机运送供     

碳纤维/环氧复合材料的原子氧剥蚀效应试验研究

碳纤维/环氧树脂用在空间飞行器上时,面临着空间环境中各种因素特别是原子氧效应的影响,因而在地面模拟设备中对这种材料进行了原子氧剥蚀效应试验研究,并且考察了温度变化的影响.通过比较试验前后试样的质量及表面形貌,得出了材料在设备中的反应特点以及温度变化对材料原子氧效应的影响规律.同时,还对设备中存在的离子氧在材料的质量损失中所起到的作用进行了定性的研究.     

微珠提高玻纤/环氧树脂抗原子氧剥蚀的研究

采用一种新的抗原子氧剥蚀技术来提高航天器用玻璃纤维/环氧树脂复合材料抗原子氧剥蚀的性能,即在玻璃纤维/环氧树脂中加入不与原子氧反应的超细空心微珠颗粒制备出能抗原子氧剥蚀的复合材料.通过对空心微珠/玻璃纤维/环氧树脂复合材料的制备和原子氧剥蚀效应地面模拟试验,发现空心微珠的加入可以有效提高玻璃纤维/环氧树脂抗原子氧剥蚀的性能,在60 h的原子氧试验中,加有空心微珠的复合材料的原子氧剥蚀率可以减小到未添加空心微珠材料时的11％.      

有机硅烷提高航天器树脂材料抗原子氧剥蚀

为了提高航天器树脂材料的抗原子氧剥蚀的性能,把缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到环氧树脂中,并对所制成的环氧树脂试样进行原子氧效应地面模拟试验,对试验前后试样的质量损失、表面形貌、表面成分和结构的变化进行了对比和分析.结果表明,添加有机硅烷可以有效地提高环氧树脂的抗原子氧剥蚀性能,试样表面在原子氧的作用下生成了一种三维网状结构,该结构有效地阻止了原子氧对底层材料的进一步剥蚀,使试样的质量损失和剥蚀率明显下降.50h实验之后,添加了质量分数为25.0%的有机硅烷,该材料的剥蚀率约为纯环氧树脂的25%.      

空心微珠用于环氧树脂抗原子氧剥蚀试验研究

提出一种新的航天器用树脂基材料抗原子氧剥蚀的方法,即在航天器用树脂基材料中添加与原子氧不反应的超细颗粒材料,用于提高其抗原子氧剥蚀的性能.在制备出超细空心微珠颗粒增强的环氧树脂复合材料的基础上通过原子氧暴露实验,发现空心微珠的加入可以有效地提高环氧树脂抗原子氧剥蚀的性能.同时,空心微珠的表面性态对制备的复合材料抗原子氧剥蚀性能具有重要的影响,经过表面改性处理可以进一步提高复合材料抗原子氧剥蚀的性能.      

航天飞机的燃料箱用于建造空间站

一个由57所重点大学和研究协会组成的团体提出了一项大胆的计划,用发射航天飞机抛弃的燃料箱作结构来建造他们自己的空间站。一般情况下,这些笨重的箱子当它们从接近轨道速度坠落时就毁坏了,最后穿过大气层落入印度洋。该团体想把这些箱子推入轨道并用它们作为积木式组件在空间建造巨大的工业和研究工场。虽然这种空间站与航宇局的空间站比较显得很简朴,但其成     

空间站的植物栽培史

正国际空间站是一个在近地轨道上运行的科研设施,是人类历史上第9个载人的空间站。它其实就是一个建设在空间环境中的科学实验平台,这个平台上开展的研究并不仅限于天文、物理等专业,也包括医学、生物学等领域。对在国际空间站种植植物而言,最主要的意义还是满足科研需求。空间站特殊的空间环境,如失重、大气组成、射线等,可以给科学家提供一个观     

含磷聚酰亚胺的合成与抗原子氧性能

利用自行合成的含磷芳香族二胺单体--二(3-氨基苯基)苯基氧化磷(DAPPO),制备了一系列含磷聚酰亚胺薄膜.在原子氧地面模拟设备中对该薄膜进行了原子氧暴露实验,并采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对原子氧暴露前后薄膜表面的聚集态结构和化学结构演化进行了分析.结果表明,原子氧暴露后,引入含磷二胺单体的聚酰亚胺薄膜表面形成了富磷保护层,剥蚀率减小,抗原子氧性能明显提高, 磷质量分数为5.47%的聚酰亚胺薄膜在原子氧作用20h的总剥蚀率分别降低为Kapton^和Upliex-R型聚酰亚胺的13%和20%.     

空间站轨道高度选择

有许多因素影响空间站轨道高度的选择,包括:任务要求,辐射环境,微流星和空间垃圾,空间站构型,运载器能力,发射窗口以及空间站的补给要求等。从补给运输系统性能考虑,要求空间站的轨道高度低一些,但是从轨道维持出发,希望空间站轨道高度高一些。该文讨论了补给、轨道维持和太阳活动对轨道高度的影响,给出了空间站的最佳运行高度。文中还以载人飞船和航天飞机为运输系统进行了数值计算,得到的主要结论是空间站的最佳运行高度不是常数,而是随着太阳活动情况和补给频繁次数变化。在太阳活动高年期间,空间站轨道高度应提高。当空间站的补给次数增加时,空间站的最佳运行高度应该下降。     

低轨恒速平板型轨道分子屏与大气的撞击作用

以经典的气体分子运动论计算了低轨道（３００ｋｍ）恒速飞行的５ｍ直径平板型轨道分子屏所受的环境大气的撞击作用。大气分子和轨道分子屏的相互作用取完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种极端形式,由此可认为轨道分子屏所受的撞击作用就介于这两者之间。计算结果表明,六种主要的大气成分中,原子氧的撞击作用最大,约占总的撞击动量的８０％,Ａｒ的撞击作用最小,要比原子氧小４个数量级,作用于分子屏的总的作用力为０．０４１Ｎ～０．０８２Ｎ。这些数据将有助于更详尽的了解轨道分子屏在空间飞行时的行为。     

纳米ZnO-有机硅复合涂层的抗原子氧剥蚀性能

为了进一步提高有机硅涂层的抗原子氧剥蚀能力,采用经硅烷偶联剂处理的纳米ZnO微粒,在聚酰亚胺薄膜基材表面制备出纳米ZnO-有机硅复合涂层.通过原子氧地面模拟试验,研究了纳米ZnO-有机硅复合涂层的质量损失、表面形貌及化学成分的变化规律.结果表明:经表面处理的纳米ZnO微粒可以均匀分布在有机硅涂层中,有效消除有机硅树脂成膜过程中产生的微裂纹.经过原子氧辐照试验,没有保护涂层的聚酰亚胺基材的质量损失较大,而涂覆纳米ZnO-有机硅复合涂层具有良好的抗原子氧剥蚀性能,其质量损失和微观表面形貌变化很小,并且随着涂层中纳米ZnO含量的增加,其抗原子氧剥蚀的能力进一步增强.     

卫星簇——介绍大型通信平台的一种替代方案

从空间时代初期起,通信卫星科学家就一直渴望使用大型天线。这种天线对于通信系统工程师来说,是一种很有效的通信手段;因为它们要求的发射机功率很小、工作稳定、而且寿命很长。但使用这种大型天线也有缺点,即在使用微波频率时,它们覆盖的面积很小。例如,一付在同步轨道上口径为9米的C波段天线覆盖地面区域的半径仅约为200英里。如果一颗卫星只能够为一个200英里区域服务,那就无经济价值可言。     

最新消息

偏离轨道的韩国卫星九月中旬进入正常轨道　美联社８月１５日报道，洛克希德－马丁航天公司证实，偏离轨道的韩国通信卫星于九月初进入地球上空正常静止轨道。专家认为，由于这次轨道转移用去卫星上的大部分燃料，该卫星的使用寿命将从原设计的１０年时间减少到４．５年。美俄签署阿尔法空间站组件协议　路透社莫斯科８月１５日电，俄赫鲁尼切夫空间中心与美波音公司防务和空间集团今天签署了一笔１．９亿美元的协议，研制和发射新国际空间站的第一个空间舱。这个被称为功能能源舱的空间舱将是耗资３００亿美元的阿尔法空间站的第一个组件，…     

从空间站起飞直接进入行星际转移轨道的可能性

航天技术的发展使空间站作为行星际飞行器的发射基地成为可能。充分利用双曲线剩余速度,使空间飞行器在从空间站起飞、离开空间站轨道后能直接进入飞向其它行星的转移轨道,从能量观点来看,是十分有利的。文章给出这种可能性的约束条件。     

日研制在轨展开型返回舱

日本宇宙开发事业团(NASDA)筑波空间中心与三菱重工业公司共同研讨在轨道上可展开的返回舱(DRV)。这是为向轨道上的空间站和空间平台补给物资及进行微重力实验提供较为经济的方案。舱罩可开启与关闭,是以机械手经轨道作业和大型太阳电池翼确保供电,这是以前的密闭舱难以实现的功能。 DRV是一个重约10t的炮弹型舱,舱内除装有轨道更换单元(ORU)和补给用的推进剂贮箱外,还搭载了太阳电池翼和机械手等。该舱拟用H-Ⅱ火箭发射,可与空间站和空间平台等航天器进行对接。等对接后