空间环境与效应计算及地面模拟试验

"目录第１章绪论…………………………………………………………………………………… １１１引言…………………………………………………………………………………… １１２空间环境分类………………………………………………………………………… ２１３太阳对空间环境的影响……………………………………………………………… ４１４近地空间环境一般表述……………………………………………………………… ７１５空间天气过程的一般特征…………………………………………………………… １６１６空间环境对航天器的影响…………………………………………………………… ２５１７空间环境效应研究基本途径………………………………………………………… ２８１８常用术语……………………………………………………………………………… ３０参考文献…………………………………………………………………………………… ３５第２章空间环境表征模式………………………………………………………………… ３６２１引言…………………………………………………………………………………… ３６２２地磁场模式…………………………………………………………………………… ３７２２１地磁场的基本特征……………………………………………………………… ３７２２２地球主磁场模式………………………………………………………………… ３８２２３地磁场(B,L)坐标………………………………………………………… ４５２２４地球外源磁场模式……………………………………………………………… ４６２２５地磁层边界计算模型…………………………………………………………… ４７２２６地磁场模式选用………………………………………………………………… ４８２３太阳电磁辐射环境模式……………………………………………………………… ４９２３１引言……………………………………………………………………………… ４９２３２太阳常数………………………………………………………………………… ５０２３３太阳光谱………………………………………………………………………… ５０２３４太阳辐射压强…………………………………………………………………… ５６２３５太阳与地磁活动指数…………………………………………………………… ５６２３６太阳紫外辐射能量注量计算…………………………………………………… ６９２３７太阳电磁辐射环境模式选用…………………………………………………… ７０２４地球高层大气模式…………………………………………………………………… ７１２４１引言……………………………………………………………………………… ７１２４２地球高层大气一般表述………………………………………………………… ７１２４３高层大气状态基本计算公式…………………………………………………… ７３２４４标准大气模式…………………………………………………………………… ７５２４５ MSIS参考大气模式…………………………………………………………… ７６２４６ MET参考大气模式…………………………………………………………… ８４２４７其他常用的高层大气模式……………………………………………………… ８５２４８地球高层大气风模式…………………………………………………………… ８９２４９地球高层大气模式选用………………………………………………………… ９０２５空间等离子体环境模式……………………………………………………………… ９１２５１引言……………………………………………………………………………… ９１２５２电离层等离子体模式…………………………………………………………… ９２２５３等离子体层模式……………………………………………………………… １００２５４外地磁层等离子体模式……………………………………………………… １０２２５５太阳风等离子体环境模式…………………………………………………… １１３２５６诱导等离子体环境计算模型………………………………………………… １１４２５７空间等离子体环境模式选用………………………………………………… １１５２６地球辐射带质子模式……………………………………………………………… １１６２６１质子辐射带的一般表述……………………………………………………… １１６２６２辐射带质子通用模式………………………………………………………… １２０２６３ AP ８ (NASA)模式的局限与预测的不确定性…………………………… １２１２６４地球辐射带质子模式进展…………………………………………………… １２５２６５地球辐射带质子模式预测比较……………………………………………… １２７２６６地球辐射带质子模式选用…………………………………………………… １３４２７地球辐射带电子模式……………………………………………………………… １３４２７１电子辐射带的一般表述……………………………………………………… １３４２７２辐射带电子通用模式………………………………………………………… １３７２７３ AE ８模式的局限与预测的不确定性……………………………………… １３８２７４地球辐射带电子模式进展…………………………………………………… １４２２７５地球辐射带电子模式预测比较……………………………………………… １４７２７６地球辐射带电子模式选用…………………………………………………… １５３２８银河宇宙线模式…………………………………………………………………… １５４２８１一般表述……………………………………………………………………… １５４２８２ Nymmik银河宇宙线模式…………………………………………………… １５７２８３ CREME模式………………………………………………………………… １５９２８４近地轨道银河宇宙线能谱计算方法………………………………………… １６５ Ⅷ 空间材料手册(第２卷)空间环境与效应计算及地面模拟试验２８５常用银河宇宙线模式计算的轨道能谱比较………………………………… １６７２８６银河宇宙线模式选用………………………………………………………… １６８２９太阳宇宙线模式…………………………………………………………………… １６９２９１一般表述……………………………………………………………………… １６９２９２ Nymmik太阳宇宙线模式…………………………………………………… １７２２９３ King太阳质子模式…………………………………………………………… １７５２９４ JPL太阳质子模式…………………………………………………………… １７８２９５ ESP太阳质子模式…………………………………………………………… １８２２９６异常大的太阳质子事件……………………………………………………… １９０２９７ CREME太阳宇宙线模式…………………………………………………… １９２２９８常用太阳宇宙线模式预测比较……………………………………………… ２００２９９近地轨道太阳宇宙线通量计算……………………………………………… ２０２２９１０太阳宇宙线模式选用………………………………………………………… ２０３２１０空间原子氧环境模式……………………………………………………………… ２０４２１０１一般表述……………………………………………………………………… ２０４２１０２原子氧环境参数计算模式…………………………………………………… ２０５２１０３原子氧与航天器相互作用系数计算………………………………………… ２１０２１０４原子氧环境因素裁剪………………………………………………………… ２１３２１１微流星体与空间碎片环境模式…………………………………………………… ２１３２１１１一般表述……………………………………………………………………… ２１３２１１２微流星体环境模式…………………………………………………………… ２１５２１１３空间碎片环境模式…………………………………………………………… ２２６２１１４撞击损伤评估………………………………………………………………… ２３７２１２近地空间微细粒子环境模式……………………………………………………… ２４６２１２１一般表述……………………………………………………………………… ２４６２１２２近地空间微细粒子环境探测………………………………………………… ２４７２１２３近地空间微细粒子通量模式………………………………………………… ２４９２１３地球引力场环境模式……………………………………………………………… ２５１２１３１地球引力场的一般表述……………………………………………………… ２５１２１３２地球引力位势函数表征……………………………………………………… ２５２２１３３第三天体引力的影响………………………………………………………… ２５５２１３４潮汐效应……………………………………………………………………… ２５５２１３５地球引力场模式选用………………………………………………………… ２５６２１４月球环境模式……………………………………………………………………… ２５９２１４１月球的基本参数……………………………………………………………… ２５９２１４２近月空间环境………………………………………………………………… ２６０目录Ⅸ ２１４３月球表面环境………………………………………………………………… ２６４２１５空间环境的其他相关模式………………………………………………………… ２６６２１５１引言…………………………………………………………………………… ２６６２１５２地球大气反照中子通量模式………………………………………………… ２６６２１５３行星大气……………………………………………………………………… ２６７２１５４行星电磁辐射………………………………………………………………… ２６９２１５５行星等离子体环境模式……………………………………………………… ２７１２１５６近行星空间能量粒子辐射环境模式………………………………………… ２７１参考文献…………………………………………………………………………………… ２７３第３章常用轨道带电粒子能谱计算……………………………………………………… ２８１３１常用轨道带电粒子辐射环境一般特点…………………………………………… ２８１３２轨道带电粒子能谱计算方法……………………………………………………… ２８２３２１轨道辐射环境计算内容……………………………………………………… ２８２３２２轨道带电粒子能谱计算流程………………………………………………… ２８４３２３典型轨道的辐射带粒子能谱………………………………………………… ２８６３３地球同步轨道带电粒子的微分能谱与积分能谱………………………………… ２８８３４中地球轨道带电粒子的微分能谱与积分能谱…………………………………… ３０１３５太阳同步轨道带电粒子的微分能谱与积分能谱………………………………… ３１３３６绕月２００km轨道带电粒子的微分能谱与积分能谱……………………………… ３２５３７空间带电粒子能谱选择…………………………………………………………… ３３５参考文献…………………………………………………………………………………… ３３６第４章航天器带电粒子辐射吸收剂量计算……………………………………………… ３３７４１空间带电粒子辐射效应的一般表述……………………………………………… ３３７４２带电粒子辐射能量损失计算……………………………………………………… ３４０４２１电离辐射能量损失计算公式………………………………………………… ３４０４２２轫致辐射能量损失计算公式………………………………………………… ３４２４２３位移辐射能量损失计算公式………………………………………………… ３４３４２４带电粒子辐射能量损失计算的蒙特卡罗方法……………………………… ３４６４３带电粒子辐射吸收剂量计算……………………………………………………… ３４７４３１带电粒子辐射吸收剂量计算公式…………………………………………… ３４７４３２ SHIELDOSE程序算法与应用……………………………………………… ３５１４３３防护材料对辐射吸收剂量的影响…………………………………………… ３５８４３４常用计算软件………………………………………………………………… ３６０４４典型暴露件辐射吸收剂量计算…………………………………………………… ３６１４４１基本思路……………………………………………………………………… ３６１４４２计算方法……………………………………………………………………… ３６２ Ⅹ 空间材料手册(第２卷)空间环境与效应计算及地面模拟试验４４３计算实例……………………………………………………………………… ３６２４５航天器防护层后吸收剂量计算…………………………………………………… ３６６４５１基本思路……………………………………………………………………… ３６６４５２计算方法……………………………………………………………………… ３６７４５３计算实例……………………………………………………………………… ３７４４６复杂结构吸收剂量计算…………………………………………………………… ３８８４６１基本思路……………………………………………………………………… ３８８４６２计算方法……………………………………………………………………… ３８８４６３计算软件……………………………………………………………………… ３９０４７带电粒子辐射吸收剂量计算的应用……………………………………………… ３９０４７１优化辐射防护结构设计……………………………………………………… ３９０４７２合理选材……………………………………………………………………… ３９２４７３关键材料和器件在轨性能退化预测………………………………………… ３９２４８航天器在轨带电粒子辐射吸收剂量计算流程…………………………………… ３９３参考文献…………………………………………………………………………………… ３９６第５章空间环境效应的计算机模拟……………………………………………………… ３９７５１引言………………………………………………………………………………… ３９７５２带电能量粒子在材料中的输运过程模拟………………………………………… ３９７５２１入射电子输运模拟…………………………………………………………… ３９７５２２入射质子和离子输运模拟…………………………………………………… ４０２５３航天器表面充电效应的计算机模拟……………………………………………… ４０７５３１表面充电效应的一般表述…………………………………………………… ４０７５３２航天器表面充电效应模拟…………………………………………………… ４１１５３３高压电池阵对低地球轨道航天器表面充放电效应的影响………………… ４２４５３４航天器表面充电效应的基本计算方法……………………………………… ４２６５３５航天器表面充电效应计算程序……………………………………………… ４３４５３６航天器表面充放电效应控制………………………………………………… ４３９５４航天器内充电效应的计算机模拟………………………………………………… ４４１５４１概述…………………………………………………………………………… ４４１５４２深层介质充电效应相关物理问题…………………………………………… ４４２５４３介质体充电效应模拟分析方法……………………………………………… ４５１５４４航天器内充放电效应工程评价方法………………………………………… ４５４５４５航天器内充放电效应控制…………………………………………………… ４６１５５航天器出气污染效应的计算机模拟……………………………………………… ４６３５５１航天器出气污染效应一般表述……………………………………………… ４６３５５２航天器表面污染膜形成过程………………………………………………… ４６５目录Ⅺ ５５３航天器表面出气污染效应模拟方法………………………………………… ４６９５５４航天器表面出气污染效应模拟程序………………………………………… ４７１５６航天器轨/姿控发动机羽流效应的计算机模拟…………………………………… ４７４５６１羽流效应概述………………………………………………………………… ４７４５６２化学推力器羽流流场计算方法……………………………………………… ４７６５６３化学推力器羽流效应计算分析方法………………………………………… ４８２５６４化学推力器羽流污染效应模拟分析………………………………………… ４８７５６５化学推力器羽流效应模拟程序……………………………………………… ４８９５６６离子推力器羽流特性与污染效应模拟……………………………………… ４９０５６７化学推力器羽流效应计算实例……………………………………………… ４９５５７航天器表面污染物静电返流效应计算模拟……………………………………… ４９８５７１污染物静电返流效应简述…………………………………………………… ４９８５７２充电航天器周围电场的计算模型…………………………………………… ４９９５７３静电返流计算方法…………………………………………………………… ５０３５７４静电返流效应计算程序……………………………………………………… ５０８参考文献…………………………………………………………………………………… ５１０第６章航天器用材料及器件环境效应地面模拟试验…………………………………… ５１３６１引言………………………………………………………………………………… ５１３６２航天器用材料空间环境效应地面等效模拟原理及方法………………………… ５１５６２１效应等效模拟原理…………………………………………………………… ５１５６２２空间带电粒子辐射效应等效模拟试验方法………………………………… ５１５６３航天器用器件空间环境效应地面模拟等效原理及方法………………………… ５１９６４航天器用材料与器件的加速试验原理及方法…………………………………… ５２０６５航天器用材料与器件在轨环境效应地面模拟试验……………………………… ５２１６５１空间真空环境效应地面模拟试验…………………………………………… ５２１６５２空间温度场效应地面模拟试验……………………………………………… ５３３６５３微重力环境效应地面模拟试验……………………………………………… ５４０６５４空间原子氧环境效应地面模拟试验………………………………………… ５４７６５５空间磁场环境效应地面模拟试验…………………………………………… ５７４６５６空间辐射环境效应地面模拟试验…………………………………………… ５８７６５７空间微流星体和碎片环境效应地面模拟试验……………………………… ６５８参考文献…………………………………………………………………………………… ６８５第７章空间环境效应在轨飞行试验方法………………………………………………… ６９４７１概述………………………………………………………………………………… ６９４７２长期暴露装置飞行试验…………………………………………………………… ６９５７２１ LDEF的在轨环境条件……………………………………………………… ６９５ Ⅻ 空间材料手册(第２卷)空间环境与效应计算及地面模拟试验７２２ LDEF飞行试验结果………………………………………………………… ６９９７３和平号空间站搭载试验…………………………………………………………… ７０１７４航天飞机在轨飞行搭载试验……………………………………………………… ７１０７５靠前空间站搭载试验……………………………………………………………… ７１２７５１靠前空间站简况……………………………………………………………… ７１２７５２ MISSE试验计划……………………………………………………………… ７１３７５３ SM/MPAC&SEED 试验…………………………………………………… ７２１７５４ JEM/MPAC&SEED试验………………………………………………… ７３０７６卫星搭载飞行试验………………………………………………………………… ７３４７７ SFU在轨飞行试验………………………………………………………………… ７４１７８哈勃太空望远镜在轨飞行试验…………………………………………………… ７４８７９热控涂层在轨性能退化的温度推算方法………………………………………… ７５３参考文献…………………………………………………………………………………… ７５６"