欧洲航天局发射第一颗充满水的卫星

欧洲航天局在荷兰航天局的支持下准备向近地轨道发射一颗充满去电离水的小型卫星，据报道，重量仪为129千克的“液体”卫星将进行一系列非常重要的科学实验．这些实验将来可以更好地理解液体在微重力条件下的特性。     

人造地球卫星十问

人造地球卫星十问王国士（兰州十中７３００４６）１．为什么人造地球卫星的周期不可能小于８５分钟？轨道上做圆周运动的人造地球卫星所受地球的吸引力是它做圆周运动的向心力，即：变形得卫星的周期为由此可得：卫星的周期随轨道半径的减小而减小。由于卫星的轨道半径Ｒ...     

基于热管网络的近地圆轨道通信卫星热控技术

大倾角近地圆轨道通信卫星外热流复杂多变,整星热耗大且对地面热流集中,因此其热控设计难度较大。本文以非箱式构型小卫星为对象,研究近地圆轨道通信卫星的热控技术。文中分析了大倾角近地圆轨道的外热流情况,各个舱板的外热流稳定性均较差,无法选取固定的散热面。本文提出了优化组合散热面并采用三维热管网络耦合散热面的热控技术,实现整星2200 W(对地面1500 W)的散热能力。文中利用热分析软件建立了整星的有限元模型,并对极端高低温工况进行了仿真分析,模拟结果表明上述热控技术可满足卫星散热需求。     

换个角度看近地人造卫星的运动

将卫星的近地轨道运动等效为无阻力条件下物体沿地球内两相互垂直的直径轨道的简谐振动的合运动,从而解释了它们的运动周期相同这一事实.     

浅析卫星变轨运动

从高中物理天体运动的一类题目出发, 从角动量角度分析了卫星绕地球变轨运动的详细过程, 从能量 的角度计算了卫星运动轨道半径和卫星能量的关系     

上期问题与思考解答

题1:由于大气摩擦对卫星作负功,似乎要使卫星的动能减小,从而使卫星的速率减小。但是,由于卫星是处在地球的引力场中,速率的减小将导致轨道半径的减小,这将使卫星的引力势能减小,从而要使卫星的动能增加。实际上,引力势能的减小将抵偿摩擦力的负功而有余,从而使卫星的动能增大,因而它的速率将增大。定量计算如下: 卫星作圆周运动的条件为式中m和M分别为卫星和地球的质量,r为卫星轨道的半径。对此式取微分: 在某一时间t内,摩擦力F对卫星作的功为: 从功能原理得卫星动能的增量为:由于由(4)式得:把(2)式代入(5)式得 这就说明由于大气的摩擦,卫…     

卫星知识复习要点攻略

1一个基本方程 卫星在确定轨道半径做稳定的匀速圆周运动都满足一个基本的动力学方程 G Mm/r^2=mv^2/r=mw^2r=m（2π/T）^2r利用这个基本方程，一般的卫星问题都可迎刃而解．     

天体,人造卫星易混淆的几个问题

1 同步卫星,近地卫星,赤道上的物体 地球同步卫星是指位于赤道上空,相对地面静止,与地球自转具有相同的周期,即T=24h,同步卫星离地心的距离r=4.24×104km,线速度v=3.07km/s.     

宇宙速度与发射速度

我们知道当物体的发射速度足够大时 ,使物体所受引力恰好等于物体环绕地球运转所需的向心力 ,物体就可以成为人造地球卫星 .而发射速度与宇宙速度有什么联系与区别呢 ?设地球的质量为Ｍ ,卫星的质量为ｍ ,轨道半径为ｒ,地球半径为Ｒ ,环绕速度为ｖ .环绕速度指的是卫星绕地球作     

美国国防支援计划预警卫星红外有效载荷的光学仿真

为准确估计美国国防支援计划(DSP)预警卫星的性能参数,在对DSP卫星红外有效载荷技术分析的基础上,对其光学结构和参数进行分析和仿真,得到视场、弥散斑半径、能量集中度、传递函数等关键特性,可为DSP卫星和后续天基红外预警卫星(SBIRS)的探测性能开展有效仿真提供有效支撑。     

几种运动周期的分析探讨

在教学中常发现诸如近地卫星的环绕运动,小球在地球内部的光滑直隧道中做简谐运动,无限摆长的小角度单摆运动等,它们的周期都相等且约为84 min.从力学和运动学两方面指出造成这种周期相同的现象绝非偶然巧合,而是一个只与地球密度有关的必然结果.     

基于BP神经网络的卫星故障诊断方法

为了有效地利用卫星下传的海量遥测数据,在测试过程中对卫星进行实时的故障诊断,提出了一种基于BP神经网络的卫星故障诊断方法;该方法包括离线自主学习和实时在线故障诊断两部分;离线自主学习部分基于历史数据库和更新样本进行自主学习,学习获得神经网络模型存储于知识库;实时在线故障诊断部分依据相应的神经网络模型,对遥测数据进行实时在线的诊断;为了验证基于BP神经网络的卫星故障诊断方法的有效性和优越性,以现有型号三轴稳定近地卫星控制分系统为实验对象,利用该方法对具有代表性的红外地球敏感器和动量轮的相关遥测数据进行分析;通过将该方法的实验结果与基于Kalman滤波的方法的实验结果进行对比分析,表明该方法能够有效地对卫星的故障进行诊断。     

一道习题

在地球引力场中发射一个质量为m的卫星,原计划是这样的,该卫星由火箭运载到高度为h的一点P,使卫星在该点的运动方向与P和地心联线垂直,且有一适当的动能值,以保证该卫星的轨道是一个圆.但实际发射时,由于某种原因,使得卫星在P点的运动方向并不与P和地心的联线垂直,即运动方向与联线夹角θ≠90°,但其余指标均达到设计要求.试证明: (a)该卫星的轨道是一个椭圆,椭圆的半长轴等于原计划的圆形轨道的半径R h(R是地球半径); (b)P点在该椭圆短轴的一端; (c)该椭圆的偏心率是cosθ. 解:(a)按原计划,圆形轨道的半径是R h,因此位能,因为卫星的 ”…     

辛算法在近地小行星轨道演化数值研究中的应用

采用改进的显算法对近地小行星的轨道演化进行数值研究，在力学模型中除考虑各大行星的引力摄动外，还考虑了后牛顿效应，而在算法上则着重探索辛算法在近地小行星轨道演化研究中的应用前景，特别是当这类小行星与某一大行星靠近时辛算法的有效性。     

每期一题(工科大学物理课程试题选登)

地球可看作半径 R=6400km 的球体,一颗人造卫星在地面上空高度为 h=800km 的圆形轨道上以速度 v_i=7.5km/s 绕地球运动。假定在该卫星的外侧发生了一次爆炸,其冲量使卫星在原有的速度上增加了一个指     

用于引力波关键技术验证的近地低成本商业卫星设计

地面引力波探测由于受到地表振动、重力梯度等噪声以及试验尺度的限制,探测频段被限制在10Hz以上,而对于更大特征质量和尺度的波源,探测频段主要在中低频段(0. 1 mHz～1 Hz)。因此,为避免地面干扰,需要在空间进行探测。由于引力波信号微弱,探测精度极高,针对空间引力波探测,国际上提出了以LISA为代表的空间引力波探测计划,国内中国科学院也提出了太极计划。然而,国内外的引力波探测卫星计划,对卫星的技术指标、设计复杂性和成本均提出了极高要求,短期之内难以实现。针对这一现实情况,本文参考LISA pathfinder的设计思路,设计一颗近地低成本商业卫星,针对引力波探测关键技术的验证需求,进行卫星任务需求分析及结构、热控、姿态控制等关键技术分析,提出商业化的低成本技术验证初步设想,希望能对空间引力波探测卫星总体设计提供一定借鉴。     

近地轨道质子和α粒子入射InP产生的位移损伤模拟

磷化铟(InP)材料具有禁带宽度大、电子迁移率高、耐高温、抗辐照等优点,是制备航天器电子器件的优良材料.近地轨道内的质子和α粒子对近地卫星威胁巨大,其在InP电子器件中产生的位移损失效应是导致InP电子器件电学性能下降的主要因素.本文使用蒙特卡罗软件Geant4研究近地轨道的质子与α粒子分别经过150μm二氧化硅和2.54 mm铝层屏蔽后,在500/1000/5000μm InP材料中产生的非电离能量损失(non-ionizing energy loss, NIEL)、平均非电离损伤能随深度分布以及年总非电离损伤能.研究发现:低能质子射程短且较易发生非电离反应,入射粒子能谱中低能粒子占比越大,材料厚度越小, NIEL值越大;计算质子和α粒子年总非电离损伤能,质子的年总非电离损伤能占比达98%,表明质子是近地轨道内产生位移损伤的主要因素;α粒子年总非电离损伤能占比小,但其在InP中的NIEL约为质子的2—10倍,应关注α粒子在InP中产生的单粒子位移损伤效应.本文计算为InP材料在空间辐射环境的应用提供了参考依据.     

空间辐射效应

本文简要介绍近地空间辐射环境及其对飞行器材料、电子器件的影响，还扼要介绍了空间辐照效应的研究动态。     

空间环境之火箭探测

一、探空火箭介绍火箭探空技术是指利用火箭进行近地空间环境探测和近地空间资源利用的技术,在近地空间进行探测和科学试验的火箭称为探空火箭。探空火箭是40～300千米高度范围内进行空间原位探测的唯一手段,是高空气球、人造卫星等航天器所不能及的。利用探空火箭能够进行中高层大气、电离层、磁层的     

从三个参照系看“地球—卫星”系统

本文将从太阳、地球和“地球一卫星”系统的质心这三个参照系,来分析哪些守恒定律对“地球-卫星”系统是成立的。 “地球-卫星”系统是处在太阳的引力场中的,这是本文始终在考虑着的一个关键问题。 让我们先计算一下太阳对地球和卫星的吸引力(这是外力),以及地球与卫星之间的相互吸引力(这是内力): 万有引力常数(米2/秒2·千克) 太阳的质量(千克) 太阳中心到地球中心的距离 R=1.496× 1011(米) 地球的质量m=5.98×1024(千克) 地球的半径r=6.37×106(米) 卫星的质量产为10’(千克)的数量级 太阳对地球的引力为 太阳对卫星的引力为 (这里,取…