归因于空间环境的航天器故障与异常

天然空间环境对航天器设计、研制和运行的影响是NASA马歇尔空间飞行中心系统分析和集成实验室电磁与航空宇宙环境部组织编写的一系列NASA RP报告的主题.其中,NASA RP-1390详细概述了天然空间环境7个主要环境因素,包括它们的简单定义、相关的型号计划事项以及对各种航天器分系统的影响.该报告提供100多个从1974...     

NASA空间环境及效应(SEE)计划进展

文章介绍了NASA在1993年提出的空间环境及效应(下称SEE)计划,其目的是明确空间环境的定义,为设计、研制能适应严酷空间环境效应的航天器系统并使其正常运行提供技术支持.该计划包括认识空间环境、飞行试验和地面试验技术的优化、更新空间环境及其效应的预测模型、保存信息并将之纳入航天器的设计流程等方面.文章描述了SEE计划目前已取得的成就和未来的打算.     

美研究清除空间垃圾新技术

目前,空间垃圾已经对人类外层空间活动构成了很大的威胁(见本刊1991年第三期)。据最近提供的空间垃圾数据来看,空间环境比过去恶劣得多。空间垃圾将对航天飞机和美国自由号空间站一类的航天器造成灾难性的损坏。 美国NASA进行的研究表明,如果航天器不采取新的保护措施,90年代航天器与空间垃圾碰撞的可能性将超过现有的安全限度。火箭爆炸产生的碎片、漆片和使用后的固体推进剂碎片一类的空间垃圾威胁着低地轨道卫星的安全运行。 据估计,自由号空间站在其     

海运及沿海发射期间航天产品的腐蚀风险与应对策略

海南发射场投入运行在即,在此发射的航天器在海运和发射场期间将面临着腐蚀的风险。文章对比了海南发射场与酒泉、西昌、太原等内陆发射场的腐蚀环境差异,例举了NASA肯尼迪航天中心在海运和发射场期间航天产品的腐蚀案例,分析了我国未来航天器在海运和海南发射场期间的腐蚀风险,并根据NASA、ESA对沿海发射场航天器腐蚀的应对策略,提出了相应的防腐蚀建议与措施。     

空间环境对航天器影响的统计分析

概括介绍了空间环境的九个主要区域,归纳了它们对航天器各系统的影响。对114例各类环境造成的航天器失效和异常进行了统计分析,在此基础上对引起航天器失效、异常较多的四类空间环境进行了具体分析。     

航天器材料空间环境适应性评价与认定准则研究

航天器材料空间环境适应性是指航天器材料适应空间环境的能力,同时又是航天器系统级空间环境适应性的基础。确保航天器材料空间环境适应性是航天器研制初期重要环节。文章首先介绍了航天器材料的空间环境适应性类型;其次列举了材料空间环境适应性评价试验标准体系;然后分析了空间环境适应性评价手段与认定准则,包括选材阶段的评价试验、采购和使用阶段的验收试验以及空间环境适应性的认定。文章对我国航天器材料空间环境适应性评价与认定工作提出若干建议,为航天器材料选择和空间环境适应性控制提供参考。     

微小碎片对航天器舷窗玻璃损伤状况的跟踪研究

空间微小碎片环境比较复杂,其来源包括人为产生的碎片及微流星体。空间微小碎片不仅速度较高,而且数量庞大。它们频繁撞击航天器外表面,包括舷窗部位,特别是对航天飞机舷窗已造成巨大危害,使长期服役的国际空间站舷窗玻璃存在安全隐患。文章简要介绍了空间微小碎片对航天飞机和空间站舷窗玻璃的损伤状况,以及NASA对此做出的改进措施,这些跟踪研究成果可为我国长寿命、高可靠航天器舷窗结构设计提供参考依据。     

空间次生环境研究及探测方法概述

文章基于空间次生环境及其效应定义,分别结合不同次生环境阐述了国内外在磁场作用下带电粒子对航天器的影响、航天器非金属材料出气的影响、航天器与空间等离子体相互作用影响、航天器发动机羽流效应和航天器舱内电子环境及效应等的研究状况,并有针对性地开展了典型的发动机羽流效应、放电监测系统和航天器自身磁场分布探测研究。     

NASA首个激光通信系统与月球探测器集成

据美国NASA网站报道,NASA开发了一个新型激光太空通信系统,能将卫星通信的速率提高到类似于地球上高速光纤网络的水平。"月球激光通信演示验证"(LLCD)的太空终端是NASA首个高数据速率激光通信系统,近期NASA艾姆氏研究中心将其集成到了"月球大气与尘埃环境探测器"(LADEE)航天器上。     

空间环境工程

空间环境工程(Space Environment Engineering)研究(实施)空间环境模拟、试验及空间环境对航天器影响的科学和工程技术。其主要方面有:空间环境对航天器的影响及其机理;空间环境模拟技术与     

航天器质量特性测试技术新进展

航天器质量特性测试提供航天器轨道控制和姿态控制所需的质量特性参数,同时验证航天器结构和布局设计的合理性,为持续改进提供依据,在航天器的研制中占有重要地位.文章在对国内和欧美等航天发达国家航天器质量特性测试技术深入调研的基础上,阐述了国内外航天器质量特性技术的进展情况,重点分析了NASA哥达德空间飞行中心和欧空局下属法国...     

NanoSail-D: A solar sail demonstration mission

In the early to mid-2000s, NASA made substantial progress in the development of solar sail propulsion systems. Solar sail propulsion uses the solar radiation pressure exerted by the momentum transfer of reflected photons to generate a net force on a spacecraft. To date, solar sail propulsion systems were designed for large robotic spacecraft. Recently, however, NASA has been investigating the application of solar sails for small satellite propulsion. The NanoSail-D is a subscale solar sail system designed for possible small spacecraft applications. The NanoSail-D mission flew on board the ill-fated Falcon Rocket launched August 2, 2008, and due to the failure of that rocket, never achieved orbit. The NanoSail-D flight spare is ready for flight and a suitable launch arrangement is being actively pursued. This paper will present an introduction solar sail propulsion systems and an overview of the NanoSail-D spacecraft.     

面向一体化测试与运管的航天器指令技术研究

现有的航天器测试与运管程序通过word文档采用自然语言的方式进行描述,需要人工录入、集成、整合和校验,既浪费人力、时间,又容易因人为原因出错,不利于测试与运管程序在多用户间的快速交互,且存在安全隐患。针对该问题,借鉴NASA及ESA的PLEXIL、PLUTO、Timeliner-TLX、SCL等航天器指令设计经验,研究了面向航天器地面测试与在轨运管的航天器指令技术,该指令架构具备层次化、模块化、抽象化等高级程序特点,且具备对航天器进行工作过程监测与异常状态处置能力,便于航天器测试与运管程序的人机交互、数字化设计、交换共享与解译执行,可作为国内航天器测试与运管程序一体化设计的技术参考。     

基于不同模型的固体火箭发动机喷射物熔渣特性分析

固体火箭发动机喷射物中的熔渣是航天器防护和空间碎片风险评估关注的对象之一。文章首先介绍国外熔渣建模试验数据及理论模型,主要有NASA熔渣模型、MASTER2005熔渣子模型（以下简称MASTER模型）和麻省理工大学林肯实验室的MIT/LL熔渣模型;再利用NASA和MASTER模型分析熔渣尺寸-数量和质量特性。MASTER模型给出的熔渣数量和质量均低于NASA模型;且MASTER模型认为约91.8%的熔渣尺寸处于25～200 mm区间;尺寸大于250 mm的熔渣质量占熔渣总质量的88%,但其数量只占熔渣总数量的6.3%。以上研究结果为进一步分析熔渣对空间碎片环境的影响奠定了基础,对我国自主开展熔渣模型研究也有一定的参考价值。     

Optimal reconfiguration maneuvers for spacecraft imaging arrays in multi-body regimes

Upcoming National Aeronautics and Space Administration (NASA) mission concepts include satellite arrays to facilitate imaging and identification of distant planets. These mission scenarios are diverse, including designs such as the terrestrial planet finder-occulter (TPF-O), where a monolithic telescope is aided by a single occulter spacecraft, and the micro-arcsecond X-ray imaging mission (MAXIM), where as many as 16 spacecraft move together to form a space interferometer. Each design, however, requires precise reconfiguration and star tracking in potentially complex dynamic regimes. This paper explores control methods for satellite imaging array reconfiguration in multi-body systems. Specifically, optimal nonlinear control and geometric control methods are derived and compared to the more traditional linear quadratic regulators, as well as input state feedback linearization. These control strategies are implemented and evaluated for the TPF-O mission concept.     

Optimal reconfiguration maneuvers for spacecraft imaging arrays in multi-body regimes

Upcoming National Aeronautics and Space Administration (NASA) mission concepts include satellite arrays to facilitate imaging and identification of distant planets. These mission scenarios are diverse, including designs such as the terrestrial planet finder-occulter (TPF-O), where a monolithic telescope is aided by a single occulter spacecraft, and the micro-arcsecond X-ray imaging mission (MAXIM), where as many as 16 spacecraft move together to form a space interferometer. Each design, however, requires precise reconfiguration and star tracking in potentially complex dynamic regimes. This paper explores control methods for satellite imaging array reconfiguration in multi-body systems. Specifically, optimal nonlinear control and geometric control methods are derived and compared to the more traditional linear quadratic regulators, as well as input state feedback linearization. These control strategies are implemented and evaluated for the TPF-O mission concept.