基于AMTEC的空间核反应堆电源热力学性能分析

随着深空探测任务不断推进,空间探测器对于动力的需求也在不断提升,基于碱金属热电转换器(Alkali Metal Thermal to Electric Converter,AMTEC)的空间核反应堆电源系统由于其自身优良的特性被广泛关注.基于热力学第一和第二定律,结合空间核反应堆电源系统内部热力过程能量传递特性,建立了...     

小天体探测器电源系统方案设计及仿真

研究了小天体探测器在深空特殊环境下电源系统所面对的问题,提出了全调节母线能量直接传递的电源系统方案。根据探测器的轨道特性,分析了探测器在飞行过程中环境条件和不同负载等对电源系统的影响,考虑光照条件和峰值功率之间的关系,基于能量平衡的原理,对探测器的电源系统进行分析、设计。最后,通过数学仿真验证了方案设计的合理性。     

核动力深空探测器现状及发展研究

深空探测中,由于无法使用太阳能或者太阳能的利用效率太低,需要使用空间核电源。当前用于月球表面、火星表面、木星及以远的飞行任务中的核动力深空探测器,均利用的同位素核源衰变能,包括同位素热源用于温度控制和采用温差发电用于供电。研究中的深空探测核动力应用包括月球基地、载人火星飞行、无人探测、使用核反应堆裂变能等。空间裂变电源的反应堆包括液态金属冷却堆和气冷堆两种方式,前者支持温差、斯特林和布雷顿发电,后者支持布雷顿和磁流体发电。近期开始探索研究核聚变深空探测器。纵观核动力深空探测器的发展历程,同位素电源依然在深空探测中发挥着重要作用,大功率空间核电源结合电推进将成为未来深空探测的重要关注方向。     

空间电源系统寿命预测技术发展综述

空间飞行器在轨工作期间,电源系统受空间环境及自身工作特性限制,性能会发生衰减,直接影响飞行器的供电和工作寿命。从空间电源系统的工作原理出发,分析了导致能源衰减的主要因素;结合目前国内在电源寿命预测技术方面的进展,提出了目前寿命预测技术所面临的难点及后续的主要攻关方向,为其后续工程化应用和实施提供解决途径。     

大气中子感生的γ射线本底

大气中子同探测器物质相互作用产生的γ射线,往往成为一些X、γ射线探测器本底计数的重要组成部分。如何减少这部分本底的强度以增加探测器的观测灵敏度,是空间天文实测工作中一个重要课题。本文介绍一个附有中子屏蔽物质的小型背附探测器系统及其在气球上的飞行观测结果。结果表明,3cm厚的纯石蜡屏蔽层不仅不能减少本底,而且可能有相反的效果。      

2016年国外空间探测发展回顾

全球空间探测活动经历半个世纪的发展,正日益步入稳步和快速发展阶段.2016年主要航天国家继续在空间探测技术和科学研究方面取得新的突破和成就,全球共进行了2次新的空间探测器发射,另有1个空间探测器结束任务使命.目前,全球共有32个空间探测器在轨工作或在飞行之中.按照探测目标的不同,分别是火星探测器8个、月球探测器4个、小行星探测器5个、金星探测器1个、木星探测器1个、土星探测器1个、冥王星探测器1个、太阳探测器6个、行星际探测器2个、深空技术试验器1个以及地球以远深空望远镜2个.按所属国家划分,32个在轨飞行的空间探测器分别是美国20个、欧洲5个、日本4个、中国2个和印度1个.     

空间活动大事记(1979.12)

10日 12月6日在肯尼迪空间中心用德尔它火箭发射的美国无线电公司的通信卫星-3,在远地点发动机点火时“失踪”了。 11日航宇局分别与波音航空空间公司和洛克希德导弹与空间公司签署了价值各为一百一十五万美元的合同,意在对一种新型的太阳电推进系统进行设计论证研究。该系统将是航宇局空间运输系统的主要部分。由于它的推进剂利用率高,连续工作时间长和用太阳能作电源。所以特别适合用于与彗星、小行星的汇合和把探测器送到离太阳系     

以载荷为中心的暗物质探测卫星机电热一体化设计

暗物质粒子探测卫星是中国第一颗空间高能探测卫星,用于实现5GeV~10TeV大动态范围高能宇宙线（电子、正电子、伽马射线等）能谱测量.卫星有效载荷包括BGO量能器、硅阵列探测器、塑闪阵列探测器和中子探测器,是目前中国发射的载荷比最大的卫星.本文介绍了卫星相关技术方案,包括技术指标、轨道方案、工作模式及系统组成等,突出了其以载荷为中心的机电热一体化设计特点.      

深空探测先进电源技术综述

先进电源技术是保障深空探测任务顺利进行的前提和基础。在梳理我国后续深空探测任务(月球极区探测、小天体探测、火星探测、木星探测等)对电源系统需求的基础上,对涉及空间应用的电源技术(化学能、太阳能、同位素及空间核反应堆电源)进行概述;针对深空探测对电源系统的需求特点,分别阐述了锂离子蓄电池、太阳能电源、钚-238放射性同位素电源和空间堆核反应电源的特点、发展简史、在深空探测中应用限制及发展建议,重点分析了钚-238同位素电源和空间核反应堆电源技术的关键技术、应用情况及应用前景,为深空探测先进电源技术的长足发展提供参考。     

空间防御的进展

最近几年,美国对建造和部署一个空间防御系统特别感兴趣。总预算办公室于1982年2月抛出了一个报告,内容是敦促五角大楼研制一种防务卫星,这种卫星可能采用高能激光器、中性射束装置,或者带有激光灵敏探测器和高能微波装置。     

航天器被动检漏技术

提出了被动检漏的概念;并对航天器被动检漏的要求、国内外状况以及各种气氛分析方法进行了系统地分析,指出了航天器被动检漏可采用的技术;最后就中国航天器被动检漏急需解决的关键技术进行了分析。     

未来的空间生命科学

本文分析了空间生命科学的发展战略,对21世纪初期的研究设想进行了概括,较详细地介绍了空间生命科学四个方面的内容:空间生理学和医学,包括空间医学、空间生理学、空间作业医学和人在空间的作用;空间生物学,包括重力生物学、可控生态生保系统、生物圈和地外生物学;空间站生物医学工程以及空间生物材料的加工生产。本文还讨论了各方面存在的主要问题和今后的发展趋向,特别强调了空间高枝术应用对促进国民经济发展的巨大潜力。     

空间微生物实验技术研究进展

微生物具有结构简单、生长周期短、繁殖快、便于搭载等优点,被作为生物模型用于空间环境下的生命现象研究、地外生命探测以及开展以微生物为重点关注对象的行星保护任务研究.随着中国空间站在轨建造任务的临近,微生物空间实验技术开发以及相应的实验装置研制需要加快部署.本文以已实现空间应用的微生物技术为基础,从微生物空间培养、保存、检...     

A novel data association scheme for LEO space debris surveillance based on a double fence radar system

The increasing amount of space debris threatens to seriously deteriorate and damage space-based instruments in Low Earth Orbit (LEO) environments. Therefore, LEO space debris surveillance systems must be developed to provide situational awareness in space and issue warnings of collisions with LEO space debris. In this paper, a double fence radar system is proposed as an emerging paradigm for LEO space debris surveillance. This system exhibits several unique and promising characteristics compared with existing surveillance systems. In this paper, we also investigate the data association scheme for LEO space debris surveillance based on a double fence radar system. We also perform a theoretical analysis of the performance of our proposed scheme. The superiority and the effectiveness of our novel data association scheme is demonstrated by experimental results. The data used in our experiments is the LEO space debris catalog produced by the North American Air Defense Command (NORAD) up to 2009, especially for scenarios with high densities of LEO space debris, which were primarily produced by the collisions between Iridium 33 and Cosmos 2251. We hope that our work will stimulate and benefit future work on LEO space debris surveillance approaches and enable construction of the double fence radar system.     

基于序列图像的空间目标三维重建

空间目标三维重建对空间态势感知和理论研究具有重要意义。针对空间目标图像存在的由纹理重复导致的错误重建问题,提出了一种新的基于运动信息恢复三维场景结构策略。该策略将序列目标图像的成像时间顺序作为先验信息,顺序地加入新图像进行迭代,以避免因目标结构对称、纹理重复所导致的重建错误。同时针对空间目标成像数据匮乏的问题,进行了空间目标图像仿真,并开展了空间目标地面模拟成像实验研究。结果表明:运动分析结果精确,对噪声有较强的鲁棒性,恢复出的目标三维点云能在一定程度上表达目标的结构信息。同时给出了进行空间目标三维重建时图像序列应满足的边界条件。      

空间机械臂系统总体技术指标确定方法

总体技术指标的确定是空间机械臂总体设计中的关键,基于此,文章提出了一种空间机械臂总体技术指标确定方法,并进行动力学仿真研究。首先从任务目标出发,结合总体约束条件,对空间机械臂的长度、末端位姿精度、末端最大运动速度、关节驱动力矩等技术指标进行论证;然后建立系统的多体动力学模型,对常规工况和极限工况下空间机械臂的带载操作过程进行动力学仿真,以验证所确定的总体技术指标。仿真结果表明,所提出的思路和方法对于空间机械臂的设计和研制具有一定参考作用。     

Large-size space laboratory for biological orbit experiments.

The study of space factors on living systems has great interest and long-term experiments during orbital flight will be important tool for increasing our knowledge. Realization of such experiments is limited by constraints of modern space stations. A new technology of large-size space laboratory for biological experiments has been developed on the basis of polymerization techniques. Using this technique there are no limits of form and size of laboratory for a space station that will permit long term experiments on Earth orbit with plants and animals in sufficient volume for creation of closed self-regulating ecological systems. The technology is based on experiments of the behavior of polymer materials in simulated free space conditions during the reaction of polymerization. The influences of space vacuum, sharp temperature changes and space plasma generated by galactic rays and Sun irradiation on chemical reaction were evaluated in their impact on liquid organic materials in laboratory conditions. The results of our study shows, that the chemical reaction is sensitive to such space factors. But we believe that the technology of polymerization could be used for the creation of space biological laboratories in Earth orbit in the near future.     

液体推进剂空间发动机系统对质心漂移的影响

研究了挤压式液体推进剂空间发动机系统布局对空间飞行器质心漂移的影响，提出了质心漂移的计算模型，得到了对发动机系统布局有指导作用的结论。     

SPACE LIFE SCIENCE IN 2000-2001

Chinese scientists studied some of the problems in the field of space life science and achieved success in the area during 2000-2001. Space biological experi ments were carried out in the orbit and the results of ground studies on protein crystallization, space radiation, space motion sickness were introduced in this paper. The influences of simulated weightlessness on the brain-function, the car diovascular, endocrine hormones, immunity, skeletal and muscle systems were presented. In addition, gravity medicine and space environment medicine, as well as countermeasures to space deconditioning, such as the traditional Chinese medicine, were also reported.