空間等離子體主動試驗的實驗研究及工程樣機研制.pdf

1、空間探測是指通過探空火箭、人造衛(wèi)星、人造行星和宇宙飛船等航天器,對空間環(huán)境進行的直接探測。自然界產生的空間擾動有一定的偶然性,這些探測通常都是攜帶各種探測器來被動探測空間環(huán)境的變化及擾動。相比之下,空間等離子體主動試驗,是用人工方法破壞空間物理環(huán)境的平衡狀態(tài),然后觀測它恢復平衡的動力學過程。這種方法有利于從眾多的物理參數(shù)中突出某一個或少數(shù)幾個加以研究,發(fā)現(xiàn)其規(guī)律。
　　 本文通過調研國外已經開展的空間等離子體主動試驗的案例,結合

2、我國為主動試驗進行的前期工作,在此基礎上開展了以鋇釋放為目標的空間等離子體主動試驗的地面實驗,考察了加熱、氣化鋇的基本原理、過程,重點對點火系統(tǒng)進行了研究,發(fā)現(xiàn)化學物質具有一定的電阻時比較容易點燃,并通過實驗測定點火能量約為22J。對Ti+C的燃燒溫度進行了測量,得到大氣中的燃燒溫度最高為2600K。在此基礎上設計了真空系統(tǒng)內的縮比釋放實驗,擬定了在實驗中測量真空內燃燒的溫度與壓力的方案。
　　 本文還針對鋇釋放裝置的工程樣機,

3、進行了熱設計。在試驗中,與運載火箭分離后的試驗裝置在空間中繼續(xù)飛行一段時間后進行工作,在這段飛行中無法對其進行姿態(tài)控制,為使得電控箱內的電路能夠正常工作,需要對電控箱表面進行涂層處理,使其溫度可以始終控制在理想范圍內。本文計算了這種情況下電控箱的溫度,結果表明,太陽輻射熱流與電控箱內部發(fā)熱是溫度變化的主要因為。由于電控箱姿態(tài)不定,電控箱接受太陽輻射的情況會直接影響其溫度變化,所以涂層需要滿足多種情況的要求。計算結果表明,選擇表面低吸收率