"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     

"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。     

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?     

课题研究“神舟八号”与“天宫一号”的空间交会对接

以神舟八号与天宫一号空间交会对接为课程资源,引导学生开展关于对接过程中的课题研究活动.     

浅析“神州八号”飞船运行的周期和离心率

利用普通物理学和数学知识,分析“神舟八号”飞船运行的周期,并计算“神舟八号”飞船在预定轨道上运行的离心率．     

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.     

“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     

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。     

A new simple model for EDFA incorporated in the irradiated environment for inter-satellite optical communication

A new simple model for the erbium-doped fiber amplifier (EDFA) incorporated in the irradiated environment for inter-satellite optical communication is proposed. In the model, all factors caused by irradiation are assumed to be equivalent to a unique factor, which is the reduction number of active Er³⁺. In this case, one can directly predict the output power of the 1550 nm EDFA and avoid its computing by using only the evolution of 1310 nm absorption similar to the models previously elaborated. Two equivalent EDFAs are irradiated with ⁶⁰Co rays at different doses. The experimental and simulation results show that the model can predict the output-power degradation with an accuracy better than 13% under irradiation of 20 krad. Such an accuracy is good enough for inter-satellite optical communication systems on low Earth orbit (LEO).     

典型卫星轨道辐射环境及在轨软错误率预计模型分析

使用最新版本的Space Radiation 7.0软件对典型卫星轨道（包括地球同步轨道、中地轨道和低地轨道）的空间辐射环境进行提取和计算,分析不同空间天气和屏蔽条件下的轨道离子通量-能量谱和通量-线性能量沉积（LET）谱特点。以一款SOI SRAM为例,结合地面加速器重离子试验获得的单粒子翻转截面-LET值关系曲线,预计该器件的在轨软错误率（SER）,并分析关键参数对预计结果的影响规律和内在机理。结果表明,使用Space Radiation软件的四种输入模式获得的预计结果可相差5倍左右;灵敏区厚度的增大导致在轨SER降低数个数量级,原因为灵敏区厚度的设置与灵敏区平均投影面积和符合条件的空间离子通量的大小直接相关;漏斗长度的大小对预计结果有一定的影响。最后,对SER预计模型的适用性和发展趋势进行了讨论。     

CSNS RCS注入横向相空间涂抹的研究

中国散裂中子源(CSNS)加速器系统由80MeV的直线加速器和1.6GeV的快循环同步加速器(RCS)构成. CSNS第一阶段采用H^－剥离注入方法, 将粒子数累积至1.88×10¹³. 注入束流被涂抹在较大的横向相空间内, 以减小空间电荷效应. 粒子注入后, 为了降低由空间电荷效果引起的工作点漂移和工作点弥散, 束流分布的均匀性很重要. 引入了评估束流分布均匀性的三个参数. 为了抑制注入过程中束流发射度和束晕的增长, 通过采用三维的模拟程序ORBIT, 对不同的横向相空间涂抹方案进行了比较. 同时还介绍了工作点、注入峰值流强和斩波调制比等因素对注入过程的影响.     

嫦娥一号卫星太阳风离子探测器数据分析

探月航天器与月球周围等离子体环境相互作用,表面将出现充放电效应,给航天器带来很多不利影响.表面充电电位对充放电的影响至关重要.评估探月航天器的充放电效应,首先需获得月球周围等离子体环境数据.嫦娥一号上搭载的两台太阳风离子探测器SWIDA/B是用来观测月球200 km轨道附近等离子体环境的探测仪器,获得了月球附近的太阳风速度、密度和温度.本文对2008年6月一个月内太阳风离子探测器SWIDA机获得的离子微分通量进行统计平均,得到太阳风离子微分通量能谱,并计算得到了月球200 km附近的太阳风速度(300.00—600.00 km·s-1)、密度(1—10 cm-3)和温度(1—20 eV).最后采用等效电路模型的方法计算得到了探月航天器表面充电电位范围为-7—-70 V.     

Thermal experiment of silicon PIN detector

The experiment of this paper is the thermal test of the leakage current of silicon PIN detector.Raising temperature may cause the detector to increase leakage current,decrease depletion and increase noise.Three samples are used in the experiment.One (called △E) is the sample of 100 tan in thickness.The other two (called E1 and E2) are stacks of five detectors of 1000 μm in thickness.All of them are 12 mm in diameter.The experiment has been done for 21 hours and with power on continuously.The samples have undergone more than 60 ℃ for about one hour.They are not degenerated when back to the room temperature.The depletion rate is temperature and bias voltage related.With the circuit of the experiment and temperature at 35 ℃,△E is still depleted while E1 and E2 are 94.9% and 99.7% depleted respectively.The noises of the samples can be derived from the values at room temperature and the thermal dependence of the leakage currents.With the addition of the noise of the pre-amplifier,the noises of E1,E2 and AE at 24 ℃ are 16.4,16.3,and 10.5 keV (FWHM) respectively while at 35 ℃ are about 33.6,33.1,and 20.6 keV (FWHM) respectively.     

Thermal experiment of silicon PIN detector

The experiment of this paper is the thermal test of the leakage current of silicon PIN detector. Raising temperature may cause the detector to increase leakage current, decrease depletion and increase noise. Three samples are used in the experiment. One (called ΔE) is the sample of 100 μm in thickness. The other two (called E₁ and E₂) are stacks of five detectors of 1000 μm in thickness. All of them are 12 mm in diameter. The experiment has been done for 21 hours and with power on continuously. The samples have undergone more than 60℃ for about one hour. They are not degenerated when back to the room temperature. The depletion rate is temperature and bias voltage related. With the circuit of the experiment and temperature at 35℃, ΔE is still depleted while E₁ and E₂ are 94.9% and 99.7% depleted respectively. The noises of the samples can be derived from the values at room temperature and the thermal dependence of the leakage currents. With the addition of the noise of the pre-amplifier, the noises of E₁, E₂ and ΔE at 24℃ are 16.4, 16.3, and 10.5 keV (FWHM) respectively while at 35℃ are about 33.6, 33.1, and 20.6 keV (FWHM) respectively.