航天器工程

研究与设计

  • 航天器空间碎片被动防护技术研究的总体构思

    曲广吉;韩增尧;

    空间碎片防护问题是一项大型系统工程技术,国际上已研究几十年,并成功用于近地轨道大型航天器尤其是载人航天器的防护设计。本文根据国际发展和国内需求,对我国开展空间碎片被动防护技术研究进行了全面系统的综合评述。专题研究的总体构思主要包括:内涵、目的和目标;国内外发展状况和技术关键;指导原则和发展目标;核心技术和主要内容;技术途径和实施建议。

    2005年02期 v.14;No.54 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 航天器空间碎片被动防护技术研究的总体构思

    曲广吉;韩增尧;

    空间碎片防护问题是一项大型系统工程技术,国际上已研究几十年,并成功用于近地轨道大型航天器尤其是载人航天器的防护设计。本文根据国际发展和国内需求,对我国开展空间碎片被动防护技术研究进行了全面系统的综合评述。专题研究的总体构思主要包括:内涵、目的和目标;国内外发展状况和技术关键;指导原则和发展目标;核心技术和主要内容;技术途径和实施建议。

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  • 空间碎片被动防护技术研究的最新动向

    韩增尧;曲广吉;

    简要介绍第22届IADC会议概况;重点总结评述空间碎片被动防护技术研究的最新动向,主要包括:撞击风险评估与防护设计优化、超高速撞击地面模拟实验、超高速撞击数值仿真、防护结构设计与新型防护材料、撞击响应分析与安全检测、应用卫星防护设计等;最后对空间碎片防护研究进行了简要总结和展望。

    2005年02期 v.14;No.54 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K]
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  • 空间碎片被动防护技术研究的最新动向

    韩增尧;曲广吉;

    简要介绍第22届IADC会议概况;重点总结评述空间碎片被动防护技术研究的最新动向,主要包括:撞击风险评估与防护设计优化、超高速撞击地面模拟实验、超高速撞击数值仿真、防护结构设计与新型防护材料、撞击响应分析与安全检测、应用卫星防护设计等;最后对空间碎片防护研究进行了简要总结和展望。

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  • 空间碎片防护设计软件包框架设计和研究进展

    曲广吉;韩增尧;闫军;郑世贵;范晶岩;

    空间碎片防护设计软件包是我国独立设计开发和拥有自主知识产权的空间碎片撞击风险评估与防护设计优化软件系统,其风险评估软件系统已通过国际标准考题的校验。本文简要介绍了软件包项目的工程背景、研究内容和目标、技术指标和实施途径;重点总结了软件包的框架结构设计及其层次和逻辑关系以及研究工作进展和关键技术突破,并对防护设计优化系统等后续研究工作提出了关键技术攻关建议;最后对软件包的发展和应用作了展望。

    2005年02期 v.14;No.54 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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  • 空间碎片防护设计软件包框架设计和研究进展

    曲广吉;韩增尧;闫军;郑世贵;范晶岩;

    空间碎片防护设计软件包是我国独立设计开发和拥有自主知识产权的空间碎片撞击风险评估与防护设计优化软件系统,其风险评估软件系统已通过国际标准考题的校验。本文简要介绍了软件包项目的工程背景、研究内容和目标、技术指标和实施途径;重点总结了软件包的框架结构设计及其层次和逻辑关系以及研究工作进展和关键技术突破,并对防护设计优化系统等后续研究工作提出了关键技术攻关建议;最后对软件包的发展和应用作了展望。

    2005年02期 v.14;No.54 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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  • 近地空间微流星体环境模型研究

    闫军;韩增尧;

    对已有的微流星体环境模型进行了调研分析,给出了微流星体质量密度分布、速度密度分布及平均通量等模型,并对地球屏蔽因子、引力会聚因子及速度效应等影响因素进行了深入讨论,为微流星体撞击风险的评估与防护奠定了环境模型基础。

    2005年02期 v.14;No.54 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 660K]
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  • 近地空间微流星体环境模型研究

    闫军;韩增尧;

    对已有的微流星体环境模型进行了调研分析,给出了微流星体质量密度分布、速度密度分布及平均通量等模型,并对地球屏蔽因子、引力会聚因子及速度效应等影响因素进行了深入讨论,为微流星体撞击风险的评估与防护奠定了环境模型基础。

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  • 近地轨道空间碎片环境模型的应用研究

    韩增尧;闫军;

    空间碎片环境模型是风险评估软件包必不可少的组成部分。本文密切结合正在开发的空间碎片防护设计软件包MODAOST,对国外最常用的两种空间碎片模型NASA91(常用于横向校验)和ORDEM2000(常用于工程应用)进行了研究与讨论。

    2005年02期 v.14;No.54 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K]
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  • 近地轨道空间碎片环境模型的应用研究

    韩增尧;闫军;

    空间碎片环境模型是风险评估软件包必不可少的组成部分。本文密切结合正在开发的空间碎片防护设计软件包MODAOST,对国外最常用的两种空间碎片模型NASA91(常用于横向校验)和ORDEM2000(常用于工程应用)进行了研究与讨论。

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  • 航天器空间几何遮挡理论模型与数值方法研究

    郑世贵;韩增尧;闫军;

    简要概括了航天器空间几何遮挡在航天器防护结构设计中的地位和作用;重点讨论了航天器空间几何遮挡理论模型及其数值实现方法,并提供了程序实现的前期处理和程序流程;最后给出了某航天器的几何遮挡处理结果。

    2005年02期 v.14;No.54 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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  • 航天器空间几何遮挡理论模型与数值方法研究

    郑世贵;韩增尧;闫军;

    简要概括了航天器空间几何遮挡在航天器防护结构设计中的地位和作用;重点讨论了航天器空间几何遮挡理论模型及其数值实现方法,并提供了程序实现的前期处理和程序流程;最后给出了某航天器的几何遮挡处理结果。

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  • 空间碎片超高速撞击弹道极限方程的研究评述

    闫军;曲广吉;郑世贵;

    密切结合国内正在开展的"空间碎片防护设计软件包"设计开发及其相关技术的调研分析和研究,对超高速撞击弹道极限方程进行了综合、对比、总结与分析,为空间碎片防护结构设计提供了一种面向工程应用的失效判断准则,从而获得碎片环境中在轨航天器的撞击失效概率,为防护结构设计提供依据。

    2005年02期 v.14;No.54 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 720K]
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  • 空间碎片超高速撞击弹道极限方程的研究评述

    闫军;曲广吉;郑世贵;

    密切结合国内正在开展的"空间碎片防护设计软件包"设计开发及其相关技术的调研分析和研究,对超高速撞击弹道极限方程进行了综合、对比、总结与分析,为空间碎片防护结构设计提供了一种面向工程应用的失效判断准则,从而获得碎片环境中在轨航天器的撞击失效概率,为防护结构设计提供依据。

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  • 空间碎片防护设计软件包框架平台的开发应用

    范晶岩;韩增尧;曲广吉;

    使用PCL语言对国际商用软件PATRAN进行二次开发,从而实现了以PATRAN作为空间碎片防护设计软件包的集成框架平台,以充分利用PATRAN开放的语言开发环境、信息管理、执行控制和前后置处理方面的强大功能。文中详细介绍了二次开发所使用的方法和技术,主要包括剖析PCL函数库,在PATRAN平台上建立软件包模板的开发技术,数据库I/O接口程序设计,I/O接口文件格式设计等,文中还给出了相关部分的程序流程。

    2005年02期 v.14;No.54 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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  • 空间碎片防护设计软件包框架平台的开发应用

    范晶岩;韩增尧;曲广吉;

    使用PCL语言对国际商用软件PATRAN进行二次开发,从而实现了以PATRAN作为空间碎片防护设计软件包的集成框架平台,以充分利用PATRAN开放的语言开发环境、信息管理、执行控制和前后置处理方面的强大功能。文中详细介绍了二次开发所使用的方法和技术,主要包括剖析PCL函数库,在PATRAN平台上建立软件包模板的开发技术,数据库I/O接口程序设计,I/O接口文件格式设计等,文中还给出了相关部分的程序流程。

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  • 空间碎片防护设计软件包功能模块的设计开发

    郑世贵;韩增尧;闫军;曲广吉;

    首先根据空间碎片防护设计软件包总体框架设计开发了软件包主程序模块,并详细介绍了主程序模块的执行控制和管理功能;然后重点阐述了软件包主要功能模块的应用功能及其框架结构、程序流程和数据接口的设计、开发与调试;最后对程序模块进行了功能级和系统级校验。

    2005年02期 v.14;No.54 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K]
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  • 空间碎片防护设计软件包功能模块的设计开发

    郑世贵;韩增尧;闫军;曲广吉;

    首先根据空间碎片防护设计软件包总体框架设计开发了软件包主程序模块,并详细介绍了主程序模块的执行控制和管理功能;然后重点阐述了软件包主要功能模块的应用功能及其框架结构、程序流程和数据接口的设计、开发与调试;最后对程序模块进行了功能级和系统级校验。

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  • 空间碎片撞击概率分析软件开发、校验与应用

    韩增尧;郑世贵;闫军;范晶岩;曲广吉;

    航天器空间碎片撞击概率分析软件是我国独立设计开发的"空间碎片防护设计软件包"的重要组成部分。本文简要介绍了撞击概率分析软件的主要功能模块的组成,以及对该软件的正确性进行的国际标准工况校验,并给出工程应用算例。

    2005年02期 v.14;No.54 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
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  • 空间碎片撞击概率分析软件开发、校验与应用

    韩增尧;郑世贵;闫军;范晶岩;曲广吉;

    航天器空间碎片撞击概率分析软件是我国独立设计开发的"空间碎片防护设计软件包"的重要组成部分。本文简要介绍了撞击概率分析软件的主要功能模块的组成,以及对该软件的正确性进行的国际标准工况校验,并给出工程应用算例。

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  • 空间碎片失效概率分析软件标准校验与初步应用

    郑世贵;韩增尧;闫军;范晶岩;曲广吉;

    空间碎片失效概率分析软件是"空间碎片防护设计软件包"的重要组成部分。本文首先简单介绍失效概率分析软件的组成结构,然后根据国际标准对失效概率分析软件进行详细校验,最后应用失效概率分析软件对设想中的空间实验室进行微流星体/空间碎片失效概率分析和防护迭代设计。

    2005年02期 v.14;No.54 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2124K]
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  • 空间碎片失效概率分析软件标准校验与初步应用

    郑世贵;韩增尧;闫军;范晶岩;曲广吉;

    空间碎片失效概率分析软件是"空间碎片防护设计软件包"的重要组成部分。本文首先简单介绍失效概率分析软件的组成结构,然后根据国际标准对失效概率分析软件进行详细校验,最后应用失效概率分析软件对设想中的空间实验室进行微流星体/空间碎片失效概率分析和防护迭代设计。

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  • 航天器空间碎片防护结构设计技术的研究进展

    侯健;韩增尧;曲广吉;

    空间碎片防护结构设计是航天器防护设计的重要研究内容。根据我国空间碎片研究发展战略和规划以及国际空间碎片防护结构设计技术的发展状况,主要讨论了国际上防护结构设计研究的主要内容,重点介绍了国际上防护结构设计的主要措施并给出了防护结构设计的工程应用实例。

    2005年02期 v.14;No.54 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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  • 航天器空间碎片防护结构设计技术的研究进展

    侯健;韩增尧;曲广吉;

    空间碎片防护结构设计是航天器防护设计的重要研究内容。根据我国空间碎片研究发展战略和规划以及国际空间碎片防护结构设计技术的发展状况,主要讨论了国际上防护结构设计研究的主要内容,重点介绍了国际上防护结构设计的主要措施并给出了防护结构设计的工程应用实例。

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  • 载人航天器空间碎片防护结构设计的最新进展

    闫军;曲广吉;

    根据对国外空间碎片防护结构设计技术研究发展领域的连续跟踪研究,介绍了防护结构材料选择的原则及方法,然后对防护结构方案设计及其应用进行了总结与评述,为我国载人航天器的防护设计提供参考依据。

    2005年02期 v.14;No.54 83-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 载人航天器空间碎片防护结构设计的最新进展

    闫军;曲广吉;

    根据对国外空间碎片防护结构设计技术研究发展领域的连续跟踪研究,介绍了防护结构材料选择的原则及方法,然后对防护结构方案设计及其应用进行了总结与评述,为我国载人航天器的防护设计提供参考依据。

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  • 航天器遭遇M/OD撞击失效模式初步研究

    韩增尧;程卓;满广龙;

    通过空间碎片撞击事例,简要阐述了撞击损伤的失效等级,重点总结了国外关于航天器重要部件/分系统的失效模式研究成果,并对我国载人飞船主要分系统遭空间碎片撞击后可能出现的故障模式和危害等级作了初步分析。

    2005年02期 v.14;No.54 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 航天器遭遇M/OD撞击失效模式初步研究

    韩增尧;程卓;满广龙;

    通过空间碎片撞击事例,简要阐述了撞击损伤的失效等级,重点总结了国外关于航天器重要部件/分系统的失效模式研究成果,并对我国载人飞船主要分系统遭空间碎片撞击后可能出现的故障模式和危害等级作了初步分析。

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  • 空间碎片超高速撞击数值仿真技术应用研究

    闫军;郑世贵;曲广吉;

    密切结合国内正在开展的"空间碎片防护设计软件包"设计开发及其相关技术调研分析和初步研究,对超高速撞击数值仿真技术进行了分析研究,包括数值算法和材料模型等。同时,采用国外大型通用商用软件,对航天器防护结构超高速撞击损伤进行了数值仿真,并与航天器防护结构弹道极限方程进行了定性对比。本文的目的主要在于为航天器超高速撞击损伤预示提供一种仿真手段。

    2005年02期 v.14;No.54 99-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K]
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  • 空间碎片超高速撞击数值仿真技术应用研究

    闫军;郑世贵;曲广吉;

    密切结合国内正在开展的"空间碎片防护设计软件包"设计开发及其相关技术调研分析和初步研究,对超高速撞击数值仿真技术进行了分析研究,包括数值算法和材料模型等。同时,采用国外大型通用商用软件,对航天器防护结构超高速撞击损伤进行了数值仿真,并与航天器防护结构弹道极限方程进行了定性对比。本文的目的主要在于为航天器超高速撞击损伤预示提供一种仿真手段。

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简讯

  • 我国空间碎片研究取得五大进展

    闫军;

    <正> 1995年6月,我国以国家航天局的名义加入了机构间空间碎片协调委员会(IADC),开始了空间碎片领域的研究。2000年年底,研究制定了"十五"期间《空间碎片行动计划》。这个计划实施以来,我国空间碎片研究在五个方面取得了重要进展:1)在空间碎片观测研究方面,空间碎片观测手段有所改善,参加了两次IADC"空间危险物体再入"国际

    2005年02期 v.14;No.54 7页 [查看摘要][在线阅读][下载 36K]
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  • 我国空间碎片研究取得五大进展

    闫军;

    <正> 1995年6月,我国以国家航天局的名义加入了机构间空间碎片协调委员会(IADC),开始了空间碎片领域的研究。2000年年底,研究制定了"十五"期间《空间碎片行动计划》。这个计划实施以来,我国空间碎片研究在五个方面取得了重要进展:1)在空间碎片观测研究方面,空间碎片观测手段有所改善,参加了两次IADC"空间危险物体再入"国际

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  • 美国太阳帆计划简介

    闫军;张小琳;

    <正> 自从1990年美国长期暴露装置(LDEF)被航天飞机带回地球后,一直缺乏有效的空间物体实地测量手段,对小碎片空间环境难以作进一步修正。尽管Ulysses、Galileo及Cassini等航天器都携带了探测设备,但由于其面积很小(0.1 m~2左右),一般只能探测到小于100μm的空间物体。图1为正在进行中的设备级试

    2005年02期 v.14;No.54 37页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 美国太阳帆计划简介

    闫军;张小琳;

    <正> 自从1990年美国长期暴露装置(LDEF)被航天飞机带回地球后,一直缺乏有效的空间物体实地测量手段,对小碎片空间环境难以作进一步修正。尽管Ulysses、Galileo及Cassini等航天器都携带了探测设备,但由于其面积很小(0.1 m~2左右),一般只能探测到小于100μm的空间物体。图1为正在进行中的设备级试

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  • 长期暴露装置LDEF简介

    闫军;

    <正> 长期暴露装置(LDEF)发射于1982年,是一颗测量原子氧、辐射及空间碎片等近地轨道空间环境的低成本卫星(见图1),并于1990年由STS-32任务带回地球。在轨的八年时间里,LDEF遭遇到微流星体及空间碎片几百万次的超高速撞击,其中大部分只能依靠电子显微镜辨别,但也有许多仅靠肉眼即可识别(见图

    2005年02期 v.14;No.54 46页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
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  • 长期暴露装置LDEF简介

    闫军;

    <正> 长期暴露装置(LDEF)发射于1982年,是一颗测量原子氧、辐射及空间碎片等近地轨道空间环境的低成本卫星(见图1),并于1990年由STS-32任务带回地球。在轨的八年时间里,LDEF遭遇到微流星体及空间碎片几百万次的超高速撞击,其中大部分只能依靠电子显微镜辨别,但也有许多仅靠肉眼即可识别(见图

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  • 震惊世界的中美空间碎片大碰撞

    闫军;

    <正> 空间碎片研究在国际上已进行多年,但对国内航天界仍属于一门新兴学科,尤其是"只闻其事,不闻其实"的现状更令人易于放松警惕,然而一场"实景撞击"突出其来,吸引了世界范围航天界的广泛关注。特别值得注意的是,这次撞击还与中国密切相关。

    2005年02期 v.14;No.54 92页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K]
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  • 震惊世界的中美空间碎片大碰撞

    闫军;

    <正> 空间碎片研究在国际上已进行多年,但对国内航天界仍属于一门新兴学科,尤其是"只闻其事,不闻其实"的现状更令人易于放松警惕,然而一场"实景撞击"突出其来,吸引了世界范围航天界的广泛关注。特别值得注意的是,这次撞击还与中国密切相关。

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  • 美国BUMPER代码在航天飞机防护设计中的最新应用

    闫军;

    <正> 美国的BUMPER是迄今为止应用得最成功的微流星体和空间碎片风险评估与防护设计代码,在航天飞机与国际空间站防护设计中起到举足轻重的作用。针对不断变化的空间碎片环境以及优化设计的需求,美国最近又用BUMPER代码对航天飞机的防护

    2005年02期 v.14;No.54 107页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 美国BUMPER代码在航天飞机防护设计中的最新应用

    闫军;

    <正> 美国的BUMPER是迄今为止应用得最成功的微流星体和空间碎片风险评估与防护设计代码,在航天飞机与国际空间站防护设计中起到举足轻重的作用。针对不断变化的空间碎片环境以及优化设计的需求,美国最近又用BUMPER代码对航天飞机的防护

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  • 总序

    闵桂荣;

    <正> 空间碎片是人类航天活动遗弃在空间的废弃物,统称空间垃圾。根据雷达观测,目前约有9200多个尺寸大于10cm的人造空间飞行体在环绕地球运行,其中大部分是被废弃的大空间碎片。预计,尺寸大于1mm的空间碎片总量则高达3 500多万,其中大部分是分布在2000km以下的近地轨道空间,因此对近地轨道航天器,尤其是载人航天器的安全飞行造成极大威胁。

    2005年02期 v.14;No.54 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 35K]
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  • 总序

    闵桂荣;

    <正> 空间碎片是人类航天活动遗弃在空间的废弃物,统称空间垃圾。根据雷达观测,目前约有9200多个尺寸大于10cm的人造空间飞行体在环绕地球运行,其中大部分是被废弃的大空间碎片。预计,尺寸大于1mm的空间碎片总量则高达3 500多万,其中大部分是分布在2000km以下的近地轨道空间,因此对近地轨道航天器,尤其是载人航天器的安全飞行造成极大威胁。

    2005年02期 v.14;No.54 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 35K]
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  • 前言

    曲广吉;韩增尧;

    <正> 几十年来,人类已向空间发射了数千颗航天器,在发射和运行过程中因遗弃、破损、碰撞和爆炸产生了大量空间碎片;其中,95%以上的空间碎片分布在近地轨道空间,因此对近地轨道航天器尤其是载人航天器的安全飞行造成极大威胁。为解决空间碎片(含微流星体)防护问题,国际上已研究了几十年;并于1993年由美国、俄罗斯和日本发起成立了"机构间空间碎片协调委员会"(简称IADC),以协调各个航天国家共

    2005年02期 v.14;No.54 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 41K]
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  • 前言

    曲广吉;韩增尧;

    <正> 几十年来,人类已向空间发射了数千颗航天器,在发射和运行过程中因遗弃、破损、碰撞和爆炸产生了大量空间碎片;其中,95%以上的空间碎片分布在近地轨道空间,因此对近地轨道航天器尤其是载人航天器的安全飞行造成极大威胁。为解决空间碎片(含微流星体)防护问题,国际上已研究了几十年;并于1993年由美国、俄罗斯和日本发起成立了"机构间空间碎片协调委员会"(简称IADC),以协调各个航天国家共

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