空间环境中子效应及测量技术

随着航天事业向长时间载人深空探测方向发展,空间辐射环境对航天器及其器件、对宇航员的损伤越来越受到重视。在空间辐射的诸多因素中,中子的辐射危害相当可观。介绍了空间中子探测研究的重要性,总结了空间中子的分布和来源、中子导致的辐射剂量贡献、中子对航天器危害和对航天员的损伤以及空间中子的探测方法。     

“航天器空间特殊环境、效应及评价技术”专题 序言

除力、热、磁等环境外,航天器在轨期间,还将遭受空间辐射、空间原子氧、空间等离子体、空间碎片、空间污染等特殊环境及其效应的考验,引起航天器用材料、器件、组件等在轨性能退化,甚至失效。随着我国航天科技的发展,尤其是大型空间基础设施的建设、可重复使用航天器和以月球探测为代表的深空探测任务的推进,以及航天器空间环境效应地面模拟实验能力的提高,对航天器空间特殊环境与效应及其评价均有了新认识、新发展和新成果。     

载人航天器关键电子产品综合环境应力试验

载人航天器电子产品在轨经历多种环境应力的综合作用,为提高载人航天器电子产品的可靠性,针对其综合应力环境考核需要,制定了载人航天器电子产品综合环境应力试验方案,并设计了试验程序,明确了各单项应力环境试验条件。经筛选,9艘载人航天器共136台电子产品参加了综合环境应力试验。试验结果表明,综合环境应力试验可以有效地暴露载人航天器电子产品设计和制造缺陷。     

可重复使用航天器空间辐射效应评价关键问题及解决方法

介绍了可重复使用航天器及其应用需求,分析了其在太空遭遇的空间辐射环境及效应,探讨了可重复使用航天器的空间辐射效应评价在元器件退火效应研究及工程化、地面模拟试验设施及评价技术、地面检测维护及评价、抗辐射设计规范等方面存在的问题,提出了深入开展元器件空间环境效应及退火效应机理研究,给出适合可重复使用航天器的指标和评价体系;搭建多功能的综合环境效应地面模拟试验装置,加强多因素环境协同效应机理研究,建立空间多因素环境协同效应试验方法;开展空间环境多因素协同效应仿真,加强可重复使用航天器辐射效应预示方法的深入研究等解决途径。     

美国空间环境保障技术发展研究

在介绍世界空间环境研究的基础上,详细分析了美国/美军空间环境研究和应用服务保障建设。结果表明,美国/美军具有较强的空间环境探测能力、先进的空间环境预警预报技术和高效的空间环境效应评估分析能力,空间环境保障技术和保障服务能力实属世界一流。     

临近空间中子环境及其对电子设备的影响研究

临近空间飞行器运行在苛刻的辐射环境之中,大气中子作为临近空间最主要的辐射粒子严重地威胁着临近空间飞行器电子设备的安全与可靠.从临近空间大气中子环境探测、环境规律和模型以及大气中子对飞行器电子设备的影响3个方面介绍了临近空间大气中子的研究现状,并对中子环境的探测、中子环境的理论建模和电子设备遭受中子单粒子效应的评价技术等方面的研究提出了建议.     

航天器材料空间环境适应性评价技术

航天器及其使用的材料在轨服役期间要经受真空、热循环、辐照、原子氧及碎片等空间环境的作用,航天器材料的空间环境适应性是其区别于其它材料的一项重要质量特性,评价其适应性是航天器材料质量保证工作的重要内容。推进评价技术的发展,实现航天器材料质量,可以保证各个环节中对材料空间环境适应性的有效分析、评估与控制,是促进航天器可靠性提升所面临的一项重大问题。针对原材料选用、认定、复验等环节中的应用需求,分析了空间环境适应性评价技术目前存在的差距,并对今后的发展进行了展望。     

“天舟一号”货运飞船在轨污染探测数据分析

目的分析"天舟一号"(TZ-1)货运飞船的空间污染探测器的在轨探测数据。方法 TZ-1货运飞船上的污染探测器采用石英晶体微量天平(QCM),利用污染物沉积在QCM探测器传感晶片表面引起的振荡频率变化情况来分析航天器在轨空间污染环境。根据其探测原理,通过分析下传的原始数据,得到航天器在轨的污染累积量结果。结果航天器在轨飞行过程中,污染累积已达到会导致污染敏感器件光学性能明显退化的程度,并且污染源温度是影响航天器污染累积量的一个重要因素,可以将其作为航天器在轨污染控制的重要措施。结论该研究结果可以为航天器污染设计、控制提供参考,为提高航天器可靠性设计提供数据支持。     

航天器环境工程国家重点研发项目档案管理分析

分析了航天器环境工程研发项目档案管理的现状及存在的问题,阐述了档案管理对航天器环境工程研发工作的作用和意义。总结了对国家重点基础研究项目"空间环境下卫星长寿命评估、验证与保障技术研究"档案的管理情况,并对我国航天器环境工程研发项目档案管理工作提出了建议。     

用核安全关住“核老虎”

2013年2月12日,我国近邻朝鲜进行了第三次地下核试验,为确保我国境内辐射环境安全,国务院进行了统一部署,环境保护部立即启动辐射环境应急监测响应预案,实时发布全国环境辐射监测结果,及时回应了社会关切问题,对避免恐慌心理、消除群众疑虑、维护社会稳定、保障民生起到了积极作用。核辐射,又被人们形象地称为"核老虎",一旦失控,将如猛虎下山,吞噬公众健康和环境安全。然而,比核辐射更加可怕的,     

月面太阳风环境效应及试验技术

阐述了太阳风模拟试验设备的一般要求,重点分析了太阳风模拟设备最基本的分系统组成,即质子源、电子源、离子束测量装置和真空系统,归纳了每个分系统的关键技术指标,包括辐射粒子能量、通量密度、真空度等。并提出增加紫外源和月尘模拟系统等分系统,以建立完备的月面环境模拟试验系统。     

水陆两栖飞机起落架水环境适应性验证要求与方法

通过水浸润、水冲击、结冰、海洋腐蚀等水环境对起落架的影响及其损伤失效模式的分析研究,提出了水陆两栖飞机起落架水环境验证要求。综合考虑环境适应性验证规范、标准的合理选用和剪裁,建立了水陆两栖飞机起落架水环境试验验证方法,涵盖静水密试验、连续水冲击试验、泥沙水试验、结冰试验以及海洋环境腐蚀试验的条件和方法,以期为水陆两栖飞机起落架的环境适应性设计与验证提供支持。     

防静电热控材料低能质子辐照试验研究

防静电热控材料是航天器上常用的热控材料之一,其在空间环境下的性能退化是航天器设计中必须考虑的问题。对几种航天器上常用的防静电热控材料进行了低能质子辐照试验,并原位测量样品的太阳吸收率和表面电阻率,对低能质子辐照下的性能退化规律进行了初步分析。试验结果表明,在低能质子辐照下,这3种材料的太阳吸收率都有不同程度的上升,而表面电阻率则呈现下降的趋势。     

卫星元器件抗辐射指标优化分析

目的在航天器设计中对选用的电子元器件提出了抗辐射指标要求。随着航天器设计寿命增加,对元器件提出的抗辐射指标越来越高,因此需要优化对元器件的抗辐射指标要求,以降低因辐射指标不满足而限制元器件的选择范围。方法通过对国内外抗辐射指标体系的对比分析和典型轨道、典型器件的数据分析,探讨总剂量指标的优化方法。对在轨翻转概率的影响因素进行分析,并采用典型数据的单粒子翻转概率评估,明确采用单一LET阈值指标的局限。结果总剂量效应和单粒子效应指标均有优化的方法和空间。结论通过对辐射环境的细化分析,降低辐射设计裕度,可降低总剂量的辐射指标要求。结合单粒子效应的应用需求以及防护设计,降低对器件LET阈值要求。     

月球尘环境模拟试验方法研究

在调研国外月球环境地面模拟试验的基础上,分析了月球尘环境对于月面探测设备可能的影响以及开展月球尘地面模拟试验的意义和价值。以美国Apollo计划带回的月球尘样品为例,研究了月球尘的物理特性与化学成分,并对国外现有月球尘模拟产品情况进行了分析。对于极端环境条件下月球尘特性可能发生的变化和危害进行了分析。最后针对月球尘环境的特点,提出了从制备月球尘产品到环境参数模拟与控制到试验参数采集、分析与修正的一整套月球尘环境模拟试验方案。