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数量:11 (3)DOI: 10.37532 / 2319 - 9822.2022.11 (3) .204

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太空环境对空间系统的影响

*通信:

该款女士副主编,联合王国电子邮件:gomez.r@gmail.com

文摘

介绍

人类太空旅行依赖于持久的宇宙飞船架构和先进的生命支持设备,这两个是必不可少的恶劣的环境中操作的空间。空间环境的问题是这篇文章的主题。调度从空间将会出现在未来的版本,和另外两个部分将讨论所需的适应人类去住在空间,以及可以应用到的技术发展健康关心地球上。早期的太空任务从亚轨道轨道飞行,证明人类可以在太空中生活和运作。自从那些第一次航班,50多年过去了,显著提高任务的持续时间和复杂性的目标。高真空、微重力、极端温度、流星体、空间碎片,电离层等离子体,紫外线和电离辐射国际空间站环境定义为它环绕地球300多公里的高度。人类太空旅行的未来取决于新技术的发展,可以传输人类深入太空,坚持更长时间。术语“空间边界”有几个不同的意思。美国国家航空和宇宙航行局(NASA)指定人宇航员飞80公里以上时,虽然考虑了国际航空联合会见证卡门线100公里的国际认可的空间屏障。空气动力飞行不再是可行的在这个高度,因此,飞船必须比轨道速度更快的余地,保持在轨道上。

先进材料对载人航天器和卫星由科学家和工程师对各种复杂的用于太空探索、交通、全球定位和通信。使用的材料在航天器暴露在各种各样的环境挑战,可以摧毁多种材料和组件。真空、太阳能紫外线(UV)辐射,带电粒子辐射(电离),等离子体表面充电和放电,极端温度,热循环,达到从微流星体和太空碎片(名为MMOD)和环境所造成的污染危害。因为singleoxygen原子原子氧(AO)存在连同所有其他环境组件,LowEarth轨道(LEO)环境中,定义为地球表面以上200 - 1000公里,是一个特别充满敌意的环境对大多数非金属物体空间。环境风险大幅变化取决于飞船组件材料,厚度,压力级别的组件。任务持续时间和特定的任务环境也必须考虑,包括任务的轨道参数,太阳周期和太阳能事件,航天器太阳表面的视角,和航天器表面的取向有关宇宙飞船速度矢量在狮子座。测试空间是最有效的方法确定长期接触空间条件如何影响特定的材料和,因此,哪些材料是最适合飞船建设。尽管ground-laboratory设施可以用来检查空间环境的影响,他们通常不完全模型合并后的环境影响,因此,并不总是正确地模拟性能或恶化在太空中观察到。本文档的部分功能空间环境地址每个组件的空间环境和地面模拟方法的最佳传输实际飞行结果。空间环境的所有部分的协同作用,另一方面,是不可能复制在地上。因此,飞船上最精确的数据持久性来自实际航天实验。自1970年代初以来,航天材料实验已经完成评估的环境耐力在太空中各种材料和组件,包括57个测试在长时间曝光设备(数值),1990年恢复在花费了69个月的狮子座。国际空间站是一个很好的场地评估长期空间环境的影响,特别是因为实验可能会返回地球飞行后分析。

现有异常数据库有几个主要的缺陷。从宇宙飞船设计师的角度来看,创建的数据库来识别范围的宇宙飞船的困难。他们的一个最常见的应用程序已发现一系列航天器中有缺陷的零件和制造商。尽管环境已被确认为一种异常现象在某些情况下,飞船往往缺乏传感器检测环境的状态时的异常。往往是很难做出诊断信心高异常是由必要的环境数据以来的空间环境是不可用的飞船。在这项研究中收集的信息被编译成一个空间环境影响数据库。每个记录包括异常的信息一个汽车的类。一群异常明显比较可见被称为一个异常类。因为每个异常,并没有被纳入一个独特的记录,这些数据收集不能也不应该被利用作为计数的异常数据库的单个实例异常。表面静电放电MARCS-A宇宙飞船可以创建一个异常,或者在最坏的情况,617年异常的主要总线,欠压,幻影命令。空间环境影响数据库包含一个异常类的描述,诊断,表明是否支持的诊断材料引用(在3 - 0),描述的影响,任何相关的评论引用或编译器,和一系列的参考信息。让这份报告更容易获取统计数据,数据被放入一个Microsoft Access数据库。附录A包含整个数据库。 Appendix B contains the references for the database's source material. Charged spacecraft ESD has produced the majority of environmental abnormalities on spacecraft, while surface charging has caused the most catastrophic anomalies, including those that have resulted in mission failure. Unfortunately, forecasting the position and severity of spacecraft surface charge is far more difficult than forecasting the location and severity of interior charging.

后一个大磁暴、内部充电发生几天之后。因此,风暴作为警告,大量的高能电子可能不久将出现在辐射带。因为这些电子倾向于向内扩散一场暴风雨后,他们的旅程可能被跟踪和通量水平预测提前一到两天。