用于空间辐射环境探测的金刚石探测器研究综述

空间辐射环境探测可减轻或避免辐射环境对航天器和宇航员的危害,已成为近年来各航天大国研究空间环境的热点。对空间辐射环境进行探测的探测器较多,包括气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器,半导体探测器具有能量分辨率高、探测效率高等优点,已逐渐取代其他两种探测器。金刚石辐射探测器是半导体探测器的一种,具有探测精度高、耐候性好、无需制冷、寿命长以及抗辐射能力强等优点,特别适合长周期、强辐射的深空探测。同时,金刚石禁带宽度大,不响应可见光,可实现日盲观测,已被欧洲空间局(ESA)用于太阳紫外辐射探测。俄罗斯工业技术中心在多种粒子复合探测方面正在研制宇宙射线光谱仪,尽管探测能区集中在中高能,但该光谱仪可实现电子、质子和重粒子的复合探测。基于目前金刚石辐射探测器在单粒子辐射探测中的应用及空间复杂的多种粒子辐射环境,我国的空间辐射环境探测研究应通过设计基于多层金刚石膜的单粒子辐射探测器来提高探测器的能量分辨率,再构建探测器矩阵进行多种粒子复合探测,将人工神经网络算法引入数据处理过程,以拓展探测范围到低能区,实现全能量范围粒子的探测,从而为开展金刚石探测器在空间站、深空辐射环境探测等领域的应用探索奠定基础。     

空间低能电子探测技术综述

空间低能电子是空间辐射环境的重要组成部分,对航天器的安全可靠运行具有重要的影响作用。详细介绍了国内外探测空间低能电子的活动、使用的相关探测器及其技术方法,在此基础上提出了进一步探测空间低能电子的可行性技术和方法,以促进我国空间低能电子探测的发展。     

用于空间辐射环境探测的金刚石探测器研究综述

空间辐射环境探测可减轻或避免辐射环境对航天器和宇航员的危害,已成为近年来各航天大国研究空间环境的热点.对空间辐射环境进行探测的探测器较多,包括气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器,半导体探测器具有能量分辨率高、探测效率高等优点,已逐渐取代其他两种探测器.金刚石辐射探测器是半导体探测器的一种,具有探测精度高、耐候性好、无需制冷、寿命长以及抗辐射能力强等优点,特别适合长周期、强辐射的深空探测.同时,金刚石禁带宽度大,不响应可见光,可实现日盲观测,已被欧洲空间局(ESA)用于太阳紫外辐射探测.俄罗斯工业技术中心在多种粒子复合探测方面正在研制宇宙射线光谱仪,尽管探测能区集中在中高能,但该光谱仪可实现电子、质子和重粒子的复合探测.基于目前金刚石辐射探测器在单粒子辐射探测中的应用及空间复杂的多种粒子辐射环境,我国的空间辐射环境探测研究应通过设计基于多层金刚石膜的单粒子辐射探测器来提高探测器的能量分辨率,再构建探测器矩阵进行多种粒子复合探测,将人工神经网络算法引入数据处理过程,以拓展探测范围到低能区,实现全能量范围粒子的探测,从而为开展金刚石探测器在空间站、深空辐射环境探测等领域的应用探索奠定基础.     

纳米技术航天器的总体构想

基于纳米技术对未来航天器发展产生革命性影响的判断,提出了纳米技术航天器的概念,介绍了纳米技术航天器的基本概念、预期指标、总体构想和潜在应用,并以深空探测为例,重点针对纳米技术在解决深空探测器轻量化结构设计、能源供给、推进等问题的优势和原理,最后对纳米技术航天器研究的前景进行分析并提出发展建议。     

月球表面环境综合模拟系统的设想

相比于环绕地球飞行的卫星或载人飞船,探月航天器面临的空间环境更为复杂和严酷.月球表面的环境对登月飞船、月球车的环境适应性及可靠性提出了极为严格的要求.文章就月球表面综合环境模拟系统进行了初步的系统设计.该系统可实现月表尘埃、地形地貌、承载能力及摩擦效应、真空、温度交替变化等环境因素的综合模拟,可为登月飞船及月球车的设计、优化以及最终的系统验证提供试验平台.     

微流星及空间碎片高速撞击航天器风险度分析

给出了微流星及空间碎片高速撞击航天器风险分析的方法 ,并采用风险分析软件 ,以柱状近地轨道航天器为例 ,对不同防护结构方案、航天器的飞行姿态、防护屏的厚度以及航天器的运行时间等因素对航天器不发生穿孔损伤的影响进行了分析 ,给出了分析的结果     

微波星及空间碎片高速撞击航天器风险度分析

给出了微流量及空间碎片高速撞击航天器风险分析的方法,并采用风险分析软件,以柱状近地轨道航天器为例,对不同防护结构方案、航天器的飞行姿态、防护屏的厚度以及航天器的运行时间等因素对航天器不发生穿孔损伤的影响进行了分析,给出了分析的结果。     

空间低温制冷技术的应用与发展

随着空间技术的快速发展,空间低温制冷技术也取得了长足的进步。介绍了国内外空间低温制冷技术最新研究进展及其在对地遥感和深空探测航天器中应用情况,结合国内空间低温制冷技术的发展现状,提出了我国开展空间制冷技术研究的几点建议。     

气体作动装置在深空探测器的应用设计与验证

针对深空探测器在轨飞行任务中的物体转移问题,提出了一种气体作动装置,能够使空间中的物品沿规定的路线运动,直至达到接收容器。介绍了气体作动装置在深空探测器上的应用背景,给出了气体作动装置的理论计算模型,通过仿真,获得了真空环境下的作动力数据,并通过地面试验,验证了设计方案的正确性。分析与试验结果表明,采用气体作动装置,可以有效地实现物体的运动,简单有效,满足使用要求。     

空间机械制冷机与红外探测器的耦合技术

在空间红外遥感中，红外探测器是通过与制冷机的耦合获取冷量的。着重讨论为满足红外探测的需要，如何最大限度地消除空间的振动、电磁干扰等不利因素的影响。同时介绍降低漏热，提高冷量传输效率，从而保证制冷机与红外探测器良好耦合的技术。