本書系統論述了航天器空間碎片防護工程涉及的核心內容，主要包括： 空間碎片防護概述、空間碎片撞擊風險評估方法及工具開發、風險評估所需的撞擊極限方程及防護結構優化方法、空間碎片撞擊引起的航天器系統及部組件易損性分析方法和工具、國內外航天器開展的空間碎片防護實踐。
目錄
叢書序
前言
第1章空間碎片防護概述
1.1空間碎片防護的概念和范疇001
1.2空間碎片撞擊實例003
1.2.1航天器地面遙測遙控003
1.2.2航天器表面檢測004
1.3空間碎片撞擊對航天器的影響021
1.3.1結構分系統022
1.3.2壓力艙及壓力容器023
1.3.3推進分系統023
1.3.4熱控分系統024
1.3.5熱防護系統025
1.3.6電源分系統025
1.4空間碎片防護工程的主要內容026
1.4.1空間碎片環境026
1.4.2空間碎片撞擊風險評估026
1.4.3防護結構及其防護性能表征027
1.4.4航天器系統及部組件易損性分析027
1.4.5航天器防護工程實踐028
參考文獻028
第2章空間碎片撞擊風險評估
2.1空間碎片撞擊風險評估流程029
2.2微流星體環境模型031
2.2.1NASA SSP 30425模型031
2.2.2Divine模型034
2.2.3CourPalais模型036
2.2.4微流星體模型比較037
2.3空間碎片環境模型038
2.3.1NASA空間碎片模型038
2.3.2歐洲的MASTER系列模型046
2.3.3中國的SDEEM系列模型047
2.3.4空間碎片環境模型比較047
2.4空間碎片撞擊風險評估工具開發049
2.4.1MODAOST總體框架049
2.4.2MODAOST使用方法049
2.5空間碎片撞擊風險評估工具校驗055
2.5.1其他國家／組織的撞擊風險評估工具055
2.5.2校驗工況選取057
2.5.3校驗結果對比058
2.6空間碎片撞擊風險評估工具應用065
2.6.1航天器運行參數及碎片環境065
2.6.2防護結構和撞擊極限方程067
2.6.3風險評估結果067
參考文獻068
第3章空間碎片撞擊極限方程及防護結構優化設計
3.1空間碎片防護構型及材料070
3.1.1防護構型設計技術070
3.1.2防護材料選擇評估技術078
3.2防護結構撞擊極限方程建模087
3.2.1超高速撞擊特性087
3.2.2超高速撞擊極限方程建模方法095
3.2.3典型防護結構超高速撞擊極限方程103
3.3防護結構優化設計109
3.3.1防護結構設計優化理論建模109
3.3.2防護優化算法111
3.3.3防護優化軟件系統114
3.3.4防護優化設計應用算例114
參考文獻120
第4章航天器系統及部組件易損性分析
4.1易損性定義123
4.2航天器系統級易損性分析125
4.3部組件易損性分析128
4.3.1航天器部組件易損性分析方法130
4.3.2部組件易損性分析技術132
4.4部組件易損性實驗136
4.4.1太陽電池陣撞擊實驗137
4.4.2電纜撞擊實驗140
4.4.3蓄電池模塊撞擊實驗142
4.4.4電子設備撞擊實驗144
4.4.5壓力容器撞擊實驗145
4.4.6光學材料撞擊實驗149
4.5載人航天器密封艙易損性及其對航天員的影響152
4.5.1二次碎片撞擊航天員153
4.5.2密封艙環境對航天員影響154
4.5.3姿態失控對航天員失定向影響158
4.6航天器易損性評估系統介紹159
4.6.1NASA159
4.6.2ESA162
4.6.3中國164
參考文獻167
第5章國外航天器空間碎片防護實踐
5.1載人航天器171
5.1.1Apollo任務171
5.1.2航天飛機172
5.1.3國際空間站173
5.2空間探測器181
5.2.1星塵號彗星探測器181
5.2.2CONTOUR彗星探測器181
5.3人造地球衛星183
5.3.1加拿大雷達星183
5.3.2伽馬射線太空望遠鏡183
5.3.3倫琴衛星185
5.3.4星鏈衛星185
5.4航天器防護設計要求186
5.4.1一般性建議186
5.4.2結構、熱控及防護屏設計的建議190
5.4.3儀器設備設計和布局的建議191
參考文獻192
第6章國內航天器空間碎片防護實踐
6.1天宮一號193
6.1.1撞擊風險評估193
6.1.2系統級防護設計195
6.1.3部件級防護設計199
6.1.4小結204
6.2中國空間站204
6.2.1撞擊風險評估204
6.2.2防護結構研制206
6.2.3系統級防護設計208
6.2.4小結212
6.3應用衛星212
6.3.1撞擊風險評估212
6.3.2防護設計213
6.3.3小結216
6.4標準規范216
6.4.1撞擊風險評估216
6.4.2設計流程217
6.4.3航天器空間碎片防護設計217
6.4.4航天器防護設計驗證219
參考文獻220
彩圖221
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