微重力下胶原蛋白纤维化及羟基磷灰石结晶的初步研究

在长期空间飞行过程中, 骨质丢失是一个严重问题. 羟基磷灰石(HAP)晶体是骨骼的主要成分, 骨骼中的胶原蛋白纤维在HAP生长结晶过程中起到关键作用. 研究了胶原蛋白纤维化过程在模拟微重力和常重力条件下的变化, 对以胶原 蛋白纤维作为模板生长出的HAP晶体形貌进行了观察. 结果表明, 不同浓度胶原蛋白溶液中形成的胶原蛋白纤维, 其内部孔隙数量和尺寸在模拟微重力条件下要明显大于常重力条件下, 胶原蛋白纤维内部孔隙的分布也不同于常重力条 件下的结果. 以模拟微重力条件下形成的胶原蛋白纤维为模板生长出的HAP 晶体主要为立方体状, 而以常重力条件下形成的胶原蛋白纤维为模板生长出的 HAP晶体形貌主要为板状. 该结果有助于未来进一步阐明空间骨质丢失的机理.     

S781白漆在空间辐照环境下物性变化分析

文章研究S781白漆分别在紫外、质子和紫外+质子+电子综合辐照环境下太阳吸收率(αs)的退化情况,并利用X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对样品表面的成分和形貌进行了分析。结果表明：S781白漆的αs受紫外辐照影响较小,但是在质子和综合辐照条件下退化明显。紫外辐照会对S781的硅树脂粘合剂产生裂解作用,质子辐照下样品表面会有污染形成,电子辐照会对深层的硅树脂性质产生影响。     

南京地区斜向加热电离层效应数值模拟

与垂直加热相比,斜向加热电离层具有灵活性高、影响范围广和便于实际操作等优势.在非偏区考虑欧姆吸收,基于电子能量方程和连续性方程构建电波斜向加热低电离层的物理模型,并利用IRI-2007和NRLMSISE-00经验模型提供的背景参数对南京地区斜向加热低电离层进行数值模拟,对比不同加热条件下电子温度和电子密度的扰动情况.研究结果表明：电波加热效果随入射仰角和有效辐射功率的增大而增大;电子温度和电子密度增幅随电波频率增大而减小;X波模比O波模造成的电子温度扰动幅度和电子密度扰动幅度更大,同时X波模比O波模能更快地使电子温度和电子密度达到稳定状态;一定范围内较小仰角、较低频率、较大有效辐射功率的电波能使电子密度更快达到稳定,后两者还能加快电子温度达到稳定的过程;电子温度达到稳定所需时间随入射电波仰角呈单峰变化,仰角为62°时达到最大.

     

预加热时间对低电离层预加热幅度调制的影响

基于电离层连续方程和能量方程,建立预加热模式下低电离层幅度调制加热理论模型,模拟大功率电波幅度调制电离层电导率和电流随时间的变化,分析预加热时间对幅度调制产生的极低频/甚低频（ELF/VLF）强度的影响.结果表明,低电离层中的电流能够被大功率电波有效调制,可以作为ELF/VLF电波的辐射源.预加热幅度调制模式在预加热时间较长时效果更明显.在考虑能耗的情况下,当有效辐射功率为200MW及高频波的调制频率f_ELF/VLF为1kHz时,预加热幅度调制模式辐射ELF/VLF加热0.1s时效果最好,强度可提高约7.95dB.     

实践十号卫星有效载荷胶体材料箱地基实验

胶体材料箱是装载于实践十号上的重要载荷,用于空间胶体自组装的实验研究.地基实验阐明了常重力下的蒸发驱动胶体自组装机制.围绕胶体材料箱开展地基实验研究,制备了一种亲/疏水限位基片,分析了蒸发过程中受限液滴接触角的变化规律.通过同步显微观察法研究受限胶体液滴内部粒子的沉积行为,发现粒子沉积图案的形成过程由三种动力学行为控制.另外,通过落塔装置模拟短时微重力环境,分析重力瞬变引起限位基片上液滴的振荡过程,揭示了振荡过程中两个不同阶段的振荡特性.地基实验结果为在轨实验工况确定以及空间与地面实验对比提供了数据支撑,这对箱体工程参数设定以及空间实验条件匹配等具有重要意义.     

基于图匹配的工程图纸检索

以图档管理系统的设计与开发为背景,提出了基于图匹配的二维图形检索模型.将不同复杂层次的图形元素构成抽象为空间关系图,使二维图纸具有统一的表示,因此将图形检索转化为不同信息粒度的空间关系图相似度计算,并通过增加结点及边匹配约束条件预测当前匹配状态的后继有效状态,有效地减少了空间关系图匹配过程中的状态搜索空间,提高了图匹配算法效率.空间关系图的表示及图匹配算法具有很好的实用价值,已在图档管理系统中得到较好应用.     

磁尾的平衡结构

考虑到等离子体片和等离子体幔的存在,我们从Vlasov方程出发得出一个自洽的二维磁尾平衡模式。在这个模式中,假设等离子体处于平衡状态,压强是各向同性的,还假设沿磁尾方向各种参数的变化率较垂直于等离子体片方向的变化率要小得多。晨昏方向的变化则完全忽略不计。这个模式体现出磁尾的一些主要结构要素:(ⅰ)高温等离子体组成的等离子片;(ⅱ)等离子体片中的闭合磁力线;(ⅲ)等离子体极其稀薄的磁尾瓣;(ⅳ)等离子体幔;(ⅴ)磁层顶;(ⅵ)张开的磁尾。讨论了等离子体幔的存在对磁尾平衡结构的影响,结论是等离子体幔的存在使磁尾的形状更趋于尾形,于是,至少部分克服了Birn模式的困难。     

一种适用于高轨空间的GNSS矢量跟踪方案设计

高轨空间中全球卫星导航系统（GNSS）信号可用性严重变差，对GNSS接收机的跟踪性能提出更高要求。利用GNSS信号传播链路模型分析了高轨空间GNSS信号特点，对比了标量跟踪和矢量跟踪这2类典型跟踪环路在高轨空间的适用性，进而设计了一种适用于高轨空间的GNSS矢量跟踪方案。该方案通过估计载噪比确定量测噪声方差阵，以对各通道量测信息进行加权处理来获得高精度的导航参数；并根据高轨航天器的动态性能确定过程噪声方差阵，利用轨道动力学模型对导航参数进行一步预测，从而实现了对各通道信号跟踪参数的准确预测及联合跟踪。仿真验证表明:所设计的跟踪方案可实现高轨空间中强信号对弱信号的辅助跟踪，从而提高了高轨空间中弱信号的跟踪性能及可用性，并对中断信号具有一定的桥接能力。      

A comparative study of ionospheric spread-F and scintillation at low- and mid-latitudes in China during the 24th solar cycle

The spread-F echo of ionograms and scintillation of satellite signal propagation along the Earth-space path are two typical phenomena induced by ionospheric irregularities. In this study, we obtained spread-F data from HF (high frequency) digital ionosonde and scintillation index (S4) data from L-band and UHF receivers at low- and mid-latitudes in China during the 24th solar cycle. These four sites were located at Haikou (HK) (20°N, 110.34°E), Kunming (KM) (25.64°N, 103.72°E), Qingdao (QD) (36.24°N, 120.42°E), and Manzhouli (MZL) (49.56°N, 117.52°E). We used these data to investigate spread-F and scintillation occurrence percentages and variations with local time, season, latitude and solar activity. A comparative study of spread-F and scintillation occurrence rates has been made. The main conclusions are as follows: (a) FSF occurred mostly during post-midnight, while RSF and scintillation appeared mainly during pre-midnight at HK and KM; (b) FSF occurrence rates were larger at QD and MZL than expected; (c) the FSF occurrence percentages were anti-correlated with solar activity at HK and KM; meanwhile RSF and scintillation occurrence rates increased with the increase of solar activity at this two sites; (d) the highest FSF occurrence rates mostly appeared during the summer months, while RSF and scintillation occurred mostly in the equinoctial months at HK and KM; (e) the scintillation occurrence was usually associated with the appearance of RSF, probably due to a different physical mechanism comparing with FSF. Some of these results verified the conclusions of previous papers, whereas some show slight difference. These results are important in understanding ionospheric irregularities variations characteristic at low- and mid-latitudes in China.