太阳电池月尘遮蔽模型分析及试验研究

扬起的月尘颗粒沉积在月球探测器的太阳电池表面,可导致其性能下降。文章基于层叠遮挡理论,建立了一种月尘遮蔽光线透射的理论模型,利用该模型开展了模拟月尘颗粒形状与粒径对遮蔽效果影响的分析和计算,并与NASA的同类模型进行了对比分析。分析结果显示:2种模型给出的相对透过率随沉积月尘面密度的变化趋势相同,均呈指数型衰减关系;在随月尘形状、粒径、透过率的变化方面,2种模型存在差异。利用月尘沉积与吸附试验装置实施了模拟月尘沉积试验,验证了所建立模型的正确性,其预测准确度优于NASA模型。     

太空中的PM2.5——太阳系尘埃动力学研究进展

对太阳系尘埃动力学所涉及到的基本内容进行概述，包括尘埃的种类、成分、尺寸、密度、形状和生命周期。介绍了近年来在尘埃的来源与生成机制方面的力学过程、主要理论、模型与方法，包括冲击溅射、表面喷射、风化、滑坡、质量脱落、旋转断裂等，阐述了尘埃的充电过程与磁场环境，简要概述了航天任务的尘埃探测结果，介绍了尘埃受力模型、单个尘埃颗粒的运动以及大量尘埃的分布特征、动力学现象及内在规律方面的最新研究结论。最后对太阳系尘埃动力学领域的未来发展趋势进行了展望。     

载人月面着陆及起飞技术初步研究

载人登月任务中最具特色的就是载人月面着陆及起飞过程,其技术体系丰富,是影响载人登月任务成败的关键环节。文章详细分析了载人月面着陆及起飞阶段的飞行方案,阐述了载人任务与无人任务设计准则上的区别,剖析了载人月面着陆及起飞技术的内涵。此外重点分析了低温推进剂蒸发量控制技术、10∶1深度变推力液体发动机技术、发动机推力矢量控制技术、大承载着陆缓冲技术、发动机羽流导流与防护技术、月尘清除及防护技术等六项与载人登月舱推进系统和结构系统相关的关键技术,分析提出了相应的技术途径和解决方案,对深入认识载人登月飞行器系统的技术体系及技术难度具有重要意义。     

高温热源羽流流场及伴生粉尘控制特性

采用CFD数值模拟软件对高温热源上部接受罩的羽流温度场和速度场进行分析,比较不同工况下上部伞形接受罩对高温烟气的控制特性,同时提出合理设置排风罩位置和风量的措施。     

封闭圆柱形粉尘爆炸罐内扬尘诱导湍流特性的确定

采用热线风速仪和系综平均法测定和研究了封闭圆柱形粉尘爆炸罐内扬尘湍流的瞬态特性，并与球形爆炸容器内已测定的扬尘湍流瞬态特性进行了比较，对系综平均法用于扬尘湍流的测量误差与测量次数的关系进行了探讨。     

粉尘爆炸与爆炸危险度评价

分析了粉尘爆炸的分类、条件、特性、因素、爆炸极限和最小点火能,重点介绍了粉尘爆炸的机理。在此基础上,采用Fuzzy评价的方法,建立了发生粉尘爆炸的危险度评价模型。     

GEMS at the Galactic Cosmic-Ray Source

Galactic cosmic rays probably predominantly originate from shock-accelerated gas and dust in superbubbles. It is usually assumed that the shock-accelerated dust is quickly destroyed by sputtering. However, it may be that some of the dust can survive bombardment by the high-metallicity gas in the superbubble interior, and that some of that dust has been incorporated into solar system materials. Interplanetary dust particles (IDPs) contain enigmatic submicron components called GEMS (Glass with Embedded Metal and Sulfides). These GEMS have properties that closely match those expected of a population of surviving shock-accelerated dust at the GCR source (Westphal and Bradley in Astrophys. J. 617:1131, 2004). In order to test the hypothesis that GEMS are synthesized from shock-accelerated dust in superbubbles, we plan to measure the relative abundances of Fe, Zr, and Mo isotopes in GEMS using the new Resonance Ionization Mass Spectrometer at Argonne National Laboratory. If GEMS are synthesized from shock-accelerated dust in superbubbles, they should exhibit isotopic anomalies in Fe, Zr and Mo: specificially, enhancements in the r-only isotopes ⁹⁶Zr and ¹⁰⁰Mo, and separately in ⁵⁸Fe, should be observed. We review also recent developments in observations of GEMS, laboratory synthesis of GEMS-like materials, and implications of observations of GEMS-like materials in Stardust samples.     

Spatial distribution and orbital properties of interplanetary dust at high latitudes

Although the interplanetary dust cloud is assumed to be mainly concentrated in the ecliptic plane, there is a component of dust particles on highly inclined orbits that forms the out-of-ecliptic distribution. The ULYSSES mission for the first time makes this component accessible to in-situ, detection. Evidence for this dust component is also provided from the analysis of the Zodiacal light brightness and especially from the spherical shape of the solar F — corona. An obvious source for an out-of-ecliptic dust population is the activity of comets on high eccentric, highly inclined orbits. We discuss the dynamical conditions of particles under the influence of the radiation pressure when released from the comet and discuss their input to the dust cloud based on brightness analysis and in-situ results.     

管道相连泄爆容器中粉尘爆炸的实验研究

采用管道相连容器进行了工业规模的粉尘爆炸实验,目的是研究粮食粉尘在管道相连的加工和输送工业设备中发生粉尘爆炸时火焰和爆炸压力的传播过程及粉尘的Kst值对爆炸的影响。实验装置为一个气力输送系统,由两个不同体积的容器通过管道连接构成。采用粮食工业上具有代表性的两类粉尘进行了粉尘爆炸测试,爆炸从一个容器中通过管道传播到另一个容器中并引发了随后的二次爆炸,测试了不同位置的火焰和压力信号。实验结果表明：即使在起爆容器采取了泄爆措施,管道中没有粉尘喷入的情况下,粉尘爆炸火焰也可沿管道传播达30m并引发二次爆炸;随着粉尘爆炸指数的增大,初始爆炸的猛烈程度增强,火焰传播速度加快,二次爆炸的猛烈程度也随之增强。     

火星尘埃对太阳电池阵的影响与电帘除尘研究

火星表面大量尘埃在太阳电池阵表面的累积将会导致其输出功率下降,甚至使太阳电池阵功能失效。近年来,电帘除尘方法被认为是在火星着陆任务中进行尘埃防护最有效的手段之一。本文开展了火星尘埃累积对三结砷化镓太阳电池性能影响的实验研究,得到了火星尘埃累积量与太阳电池电压、电流和相对输出功率数值模型;通过除尘技术分析,确定电帘除尘装置构型;依据制备得到的除尘电帘,对不同火星尘埃累积下电帘的除尘效率进行了研究,为火星着陆太阳电池阵遥测数据分析和开发自适应除尘太阳电池阵提供有力的技术支持。