The astrobiology primer: an outline of general knowledge--version 1, 2006

The Astrobiology Primer has been created as a reference tool for those who are interested in the interdisciplinary field of astrobiology. The field incorporates many diverse research endeavors, but it is our hope that this slim volume will present the reader with all he or she needs to know to become involved and to understand, at least at a fundamental level, the state of the art. Each section includes a brief overview of a topic and a short list of readable and important literature for those interested in deeper knowledge. Because of the great diversity of material, each section was written by a different author with a different expertise. Contributors, authors, and editors are listed at the beginning, along with a list of those chapters and sections for which they were responsible. We are deeply indebted to the NASA Astrobiology Institute (NAI), in particular to Estelle Dodson, David Morrison, Ed Goolish, Krisstina Wilmoth, and Rose Grymes for their continued enthusiasm and support. The Primer came about in large part because of NAI support for graduate student research, collaboration, and inclusion as well as direct funding. We have entitled the Primer version 1 in hope that it will be only the first in a series, whose future volumes will be produced every 3-5 years. This way we can insure that the Primer keeps up with the current state of research. We hope that it will be a great resource for anyone trying to stay abreast of an ever-changing field.     

中层大气钠层的流星蒸发模式

本文计算了地球中层大气的钠层模式。在此模式中,流星蒸发是形成钠层的源而尘埃的吸附足汇。本文考虑和比较了有关钠层形成机制的已往工作中所出现过的所有光化学反应,选出了四十个合理而重要的化学反应作为本模式的化学基础。模式也考虑进了高度变化的涡流扩散和带电粒子受地磁场作用的向下飘移等机制。本文对各化学反应和模式中各个因素的重要性作了比较和评价。本文计算结果表明,在各高度上中层大气中的钠及其化合物的相对浓度主要取决于化学反应过程本身,与源、汇及各层间扩散机制等关系不大。虽然在钠层模式计算中必须考虑到十种钠成分,但105公里以上主要成分足钠离子(Na⁺)。80公里以下主要成分是氢氧化钠(NaOH)。80公里到105公里间主要成分是中性钠原子(Na)。所有成分的总浓度主要地取决于源和汇随高度的分布。大气背景及电离常数的变化可以引起钠层相当显著的季变化和周日变化。理论计算结果与历年来的观测结果作比较后可以看到两者大体上符合得相当好。     

聚酯砼做桥面板覆面层

由于公路桥面板的长期使用，受到不程度的损坏，更由于不断地使用除冰盐消除冬季的水和雪，氧气、氯化物和水渗入桥面板中造成钢筋的锈蚀，使得损坏更为严重。为了保护桥面板，经研究使用酯－苯乙烯聚合物砼做覆面层，能起到保护桥面板的作用，文章着重介绍了材料的性能和使用。     

SATRACK-Ⅰ和SATRACK-Ⅱ导弹跟踪系统的工作经验与设计指标

SATRACK-I是为美国海军战略系统计划局研制的,用来跟踪试飞的“三叉戟-I”型导弹。该系统利用GPS的L_1频率信号、弹载变频转发器、地基接收/记录站以及一套专用的事后处理设备(该设备设在约翰·霍普金斯大学的应用物理实验室),用以对导弹初始状态、弹道及制导系统误差作最优估计。该系统从1978年沿用至今,进行了50多发试飞导弹的性能估计。本文评价了SATRACK-I系统的性能,其设计精度指标为12.2米和0.015米/秒(1σ/每轴)。由于SATRACK-I的卫星—导弹间是单频线路,所以要用电子密度数学模型来修正电离层的距离及多卜勒误差。本文讨论了所用模型的特点及其性能。目前正在设计的SATRACK-Ⅱ系统将用来跟踪和鉴定“三叉戟-Ⅱ”型试飞导弹。该系统的精度指标为6.1米和0.03米/秒(1σ/每轴)。为达到这些指标,必须使用双频卫星一导弹间线路,并作其它一些系统改进。已选定GPS的L_3频率信号作为第二个频率,这一选择的原因以及其它系统改进将在下面介绍。     

宇宙大爆炸之前……

布莱恩·克雷格说,在他还是一个小男孩的时候,在电视中看到人类第一次登陆月球,当时就禁不住心生好奇：“这一切部是如何开始的？”在他的著作《宇宙大爆炸之前》中,这位英国科普作家探讨了物理学家和哲学家提出的各种旨在解释“我们是如何走到今天这一步的？”     

运用数字信号处理技术的转动速率检测和补偿

光纤陀螺研制的头十年重点主要放在光学元件的性能上；现在越来越多的注意力已转移到生产、装配过程，在恶劣环境下的性能，以及很重要的成本上。受温度、噪声和其他因素影响的模拟电路被较复杂的数字线路板所取代，原因是数字线路板有较高的性能、较小的空间和较低的成本。线路板还能进行温度效应的补偿并能满足用户的特殊要求，例如除角度速率外，还要求对角速率进行积分求得角度。     

动态辅助惯性导航系统

本文研究利用飞机动态模型作为辅助手段来改善低等级惯性导航系统性能的可能性。文中介绍了辅助方案的组成，导出了其相应的数学模型，并将其用于合适的扩展卡尔曼滤波器设计中，对由飞机动态参数波（摄）动引起的误差进行了灵敏度分析，验证了这一方案的鲁棒性。与此同时，也证明了机动飞行对于鲁棒性的重要意义。完成的仿真表明：利用飞机动态辅助低等级惯性导航系统，使组合导航系统的性能得到改善，从某种程度上来说，实质上类似