"神舟"五号的空间环境保障

空间环境安全保障是载人航天器飞行安全和航天员生命安全保障的一个重要部分．文章从高层大气、高能辐射环境、流星体空间碎片和重大空间环境扰动事件等四个方面空间环境要素对载人航天的影响，介绍了空间环境预报中心为“神舟”五号载人飞行任务所作的空间环境保障工作．     

“神舟”四号中的流体物理实验

在多年地基研究的基础上 ,作为载人航天工程应用系统的有效载荷 ,在我国“神舟”四号飞船返回舱在轨飞行期间进行了大Marangoni数 (Ma)液滴热毛细迁移空间微重力实验 .实验中FC - 75液和 5cst硅油分别为滴相和连续相实验流体介质 ,研究了在稳定、长时间的微重力环境中 ,不同温度梯度条件下液滴热毛细迁移的现象及特征 .Marangoni数到达 5 5 0 0 ,很大地扩展了过去液滴热毛细迁移实验的Ma参数范围 .实验结果表明 ,大Ma数液滴热毛细迁移特征规律复杂 ,迁移速度与YGB模型线性预测有明显的差别 .文章介绍了液滴热毛细迁移研究进展 ,给出了此次空间实验的一些主要结果 .讨论了大Ma液滴热毛细迁移的特征 ,并对自行研制的空间实验设备、实验过程进行了简要介绍     

从物理学角度看“神舟六号”

 我国载人航天事业起步于20世纪50年代,60年代中国航天人研制出一种三组火箭作为运载工具,将自己的卫星“东方红一号”送上天,70～90年代“长征号”火箭在多次失败和成功中日益成熟。1992年我国确定了“三步走”的载人航天发展战略:第一步研制载人飞船,第二步实现空间交会对接,第三步建立长期有人照料的空间站。1999年11月20日6时30分,中国第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”实验成功,于21日3时41分,在内蒙古中部地区成功着陆回收。2001年1月10日1时0分,我国自行研制的“神舟二号”飞船在酒泉卫星发射中心进行载人航天试验,标志着我国航天事业向实现载人飞行迈出了可喜的一步。     

航天科技走进人类生活

 2003年10月15日,是一个永载中华民族和人类文明史册的日子。我国第一艘载人飞船“神舟”五号发射升空。在绕地球环行14周后,16日6时23分,航天员杨利伟乘返回舱在内蒙古预定地区安全落地,我国首次载人航天飞行取得圆满成功。中国成为继前苏联和美国之后,世界上第三个可以独立把人送入太空的国家。人类总是对浩瀚的宇宙充满好奇。当你吃到经过太空育种得到的食品,用上航天生物技术研制出的药物时,你还觉得太空真的遥不可及了吗?     

"神舟"号飞船的微重力测量

航天器在太空自由漂移时出现失重状态．当存在各种干扰力时，呈现微重力状态．失重状态使得物体各部分之间不产生压力作用或者形变作用，对此开展的研究称之为微重力科学．微重力用微重力加速度的值度量．准稳态加速度来自大气阻力、潮汐力、太阳辐射压等，分析得到“神舟”号飞船的准稳态加速度在10^-7g0以下．瞬变加速度和振动加速度可用石英挠性加速度计检测．“神舟”号飞船的微重力测量仪器具有三轴检测、守时、统计分析、依照预先注入的指令准实时传送微重力统计数据或原始数据的能力．该仪器带宽为(0．06—100)Hz，分辨率5μg0，量程(-10— 10)mg0，沿飞行轴线还有一个放大为(-150— 150)mg0的量程．该仪器对“神舟一号”到“神舟五号”各艘飞船轨道运行段实施全过程连续监测，准实时提供了飞船各种动作发生的时刻及引起的加速度量值，为飞船飞行控制、有效载荷动作监测和空间微重力科学实验分析提供了有效服务。     

以"神舟"三号为背景设计的一组跨学科综合试题

1背景材料 我国继1999年11月20日和2001年1月10日成功发射和返回自行研制的"神舟"一号、二号无人试验飞船后,于2002年3月25日22时15分在酒泉卫星发射中心,利用自行设计的"长征二号F"捆绑式大推力运载火箭又成功发射了"神舟"三号无人航天试验飞船,飞船顺利升空,在环绕地球飞行了108圈后,于2002年4月1日下午4时51分,成功着陆在内蒙古中部预定地区.     

阿姆斯特朗（N）（Armstrong，Neila Alden，1930-）美国宇航员（Astronant，America）

阿姆斯特朗（N）1955年毕业于珀杜大学航空技术专业。1962年9月被选为航天员。1966年3月16日与斯科特合乘“双子星座”8号飞船进入太空，在绕地球飞行第四圈时与“阿金纳”目标飞行器会合，完成飞船太空对接任务。1969年7月16-24日，他作为“阿波罗”11号飞船指令长与登月舱驾驶员奥尔德林和指挥舱驾驶员柯林斯完成人类首次登月飞行。     

我国建成世界一流航天器空间试验设备

 据《科技日报》报道,我国第一套大型空间环境试验设备,已经在北京完成研制并通过了研制鉴定．据了解,飞船在研制过程中需进行多项复杂的地面试验验证,其中空间环境模拟试验是耗资最多、时间最长的一项试验,这一试验的设备主要通过模拟空间的真空、冷黑、太阳辐照等环境条件,达到载人航天器设计合理性和制造质量的目的．该试验设备是国际上三大载人航天器空间环境设备之一,是国际上最好的五大典型特大型空间环境试验设备之一,达到国际先进水平．目前世界上只有美国、欧洲、日本等少数航天大国,才拥有这类大型空间环境试验设备．     

“神舟”四号中的微波遥感

多模态微波遥感器是我国第一次进入太空的微波遥感器 ,是一部集高度计、散射计和辐射计为一体 ,具有综合观测能力的微波遥感器 .经过“神舟”四号飞船的在轨运行实验 ,取得了大量的有效科学数据 ,在轨实验获得成功 .文章介绍了多模态微波遥感器的基本工作原理、系统组成和运行控制模式 ,给出了主要技术和应用指标 ,总结了多模态微波遥感器在轨运行情况 ,给出了初步实验结论     

谈“神舟”号飞船的着陆方式

[题目]"神舟"号飞船返回前飞行在距地面高度h=340 km的圆形轨道上.飞船装有52台发动机,用于姿态控制、变轨机动以及脱轨返回时提供所需要的冲量,为了便于研究,将52台发动机等效为P1、P2、P3、P4四台发动机,如图1所示.开始时,飞船以恒定速度vo=7.7 km/s向x轴正方向运动,要使飞船降低高度返回地面,应当启动哪台发动机?     

表面科学技术在空间的应用

介绍了表面科学技术在空间的应用、内容包括航天器表面与空间环境的相互作用,空间材料表面改性,空间薄膜以及涂镀层技术。     

航天器空间静电效应研究进展

航天器在轨运行过程中面临的空间环境复杂多变,高能电子、等离子体环境、低气压、大温差等环境因素会引起航天器发生静电带电和放电效应,对航天器的安全运行造成严重影响。基于国内外试验数据和案例分析了空间环境引起的航天器故障,从数值仿真软件、地面模拟技术、强场诱发放电以及防护技术等方面介绍了空间环境作用下航天器充放电效应研究进展,对我国目前研究差距和未来研究方向进行了展望。研究表明:我国航天器充放电效应防护技术研究取得了进步,下一步重点针对空间站、深空探测、探月工程等新任务,进一步拓展空间环境作用下航天器充放电效应机理和防护新技术研究,为提升我国航天器的安全性和可靠性提供技术支撑。     

预失真半导体激光列阵技术

相干半导体激光列阵体积小、重量轻,输出能量密度高,非常适于用作对光源尺寸要求苛刻的航天激光光源。为避免随航天器在轨运行的半导体列阵经受变化梯度剧烈的恒星、行星、空间低温热沉的交替加热和冷却的影响,以便能够正常工作,采用潜望式结构设计,将列阵置于舱内,列阵向航天器外输出激光必须经由舱外输出反射镜完成。然而,舱外输出反射镜受周围热环境影响和列阵输出激光束照射,会产生随机热变形,导致输出舱外的激光能量发散;并且,舱外输出反射镜面热变形导致镜面法向偏转,使得输出光束产生较大的指向偏转误差,这极大地降低了能够作用于目标之上的激光束的能量密度,严重恶化输出舱外的光束质量。通过理论推导结合ANSYS有限元分析软件和相关实验,在研究清楚相干半导体激光列阵作为航天激光源的构造、其光场与周围热环境共同作用于舱外输出反射镜的规律与特点后,给出了航天预失真半导体激光列阵激光源技术,通过回波法适时测量舱外输出反射镜引起的波前畸变,处理器配合D/A和高压放大器,驱动驱动器,使舱内添加的反射镜预失真成形,适时使列阵输出产生预失真波前畸变,以抵消舱外输出反射镜的热变形对输出舱外的激光束的影响。相关系统运行实验结果显示,此技术使半导体激光列阵能够适应宇航环境,向舱外输出保障质量的激光束。     

太空反射镜空间环境效应评述

对太空反射镜在空间环境作用下所产生的带电粒子和在辐照、分子污染、热效应及空间粉尘撞击等效应的研究现状进行了评述,阐明了深入开展空间环境下反射镜损伤机理及性能演化规律的必要性。研究结果表明,空间环境因素会对光学反射镜造成不可忽视的损伤,包括出现反射率下降、辐照起泡、辐照剂量效应、面形改变等现象。     

空间光学遥感器环境适应性设计与试验研究

为适应空间光学遥感技术的迅速发展及对空间光学遥感器需求的不断增长,在追求高高空间分辨率、高光谱分辨率、高辐射分辨率性能及轻量化的同时,必须考虑空间光学遥感器对恶劣的发射运载力学环境及在轨真空热环境的适应性问题。本文概述了国内外空间光学遥感器环境适应性设计的现状与进展,阐述了空间环境因素对空间光学遥感器性能的影响,尤其是在力学及真空热环境作用下的环境效应,探讨了环境效应的作用机理;在对任务需求和环境效应分析的基础上,提出了空间光学遥感器环境适应性设计的要求、准则以及适应性设计要点。在空间光学遥感器设计的早期设计阶段,统筹考虑对未来可能遇到的各种环境的适应性问题,并开展以质量特性、动力学特性及热光学特性为主的适应性设计分析迭代。在工程实施阶段,进行相应的特征试验以及环境模拟试验,实地考核空间光学遥感器的力学及热光学特性以及在各种模拟环境条件下功能和性能的有效性和正确性,确保对未来各种恶劣环境条的适应性。本文对设计分析迭代过程中以及试验过程中对环境适应性的评价方法及其相关的地面试验内容和方法也进行了论述。     

空间沾染对光学系统的影响分析

空间光学系统由于直接暴露于轨道真空和热环境中,空间沾染物对光学镜面的污染会使空间光学系统的性能发生改变。建立了一套光学系统沾染损伤分析模型,并计算了一种沾染物质在不同波长下对光学系统的沾染损伤。对空间沾染源进行了分类,通过讨论内、外沾染源对全反射系统、折反射系统、全折射系统的影响,提出了对空间光学系统防护的一些建议。     

空间辐照环境对光学材料作用效应的模拟研究

介绍了对材料有重要影响的空间辐照环境 ,并利用地面模拟设备对某些遥感光学材料在空间辐照环境下的行为进行研究。结果表明 ,以质子、电子和太阳紫外线为代表的空间辐照环境在光学材料中产生表面剥蚀、着色、诱发表面污染和充放电等效应 ,从而使光学材料的性能在不同程度上退化