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巧防带电粒子冲击人造地球卫星

已有 2558 次阅读 2014-9-28 22:13 |个人分类:卫星防护|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 人造卫星, 防护新技术

1957年10月4日,苏联第一颗人造地球卫星上天,到现在已经有55年了。这55年人造地球卫星发展迅猛,无论是数量、质量、功能都今非昔比。人造地球卫星已经广泛用于执行多种空间任务。

若把人造地球卫星比喻为战场上用的战车,再把人造地球卫星执行多种任务比作战车到战场上去作多种方式的进攻或者防守。比如坦克在战场上就攻防兼备,而人造地球卫星到空中去执行多种任务属于进攻之类,就其自身防护方面,通过多次改进,防高温防辐照还可以,而防带电粒子冲击却存在不足。我国风云一号气象卫星,亚太二号通讯卫星,因为带电粒子冲击,造成不明原因的损坏而故障频繁。另外,卫星导航及定位,也出现数据翻转错误等。具国外有关部门统计,由于带电粒子冲击造成卫星不明原因损坏占空间在轨运行卫星总数的40%

曾经有人研究了一个卫星遇到紧急情况的援救机制,投放一个断路器,需要时切断开关并与感应器相连,经过实际使用,卫星损坏仍然时有发生。

我们的研究目标是把人造地球卫星的防护,改进得如同坦克一样,集攻防于一体,既能满足执行多种任务的需求;又能做好自身防护,让人造地球卫星达到正常使用寿命。

我们研究出巧防带电粒子冲击人造地球卫星的方法:高标准搞好人造地球卫星外壳抵御射线及带电粒子冲击的绝缘密封,在卫星的外壳上安装感应屏调控重合断路器。并将信号收发天线、太阳能发电及其它仪器通过重合断路器与内部连接。这样,当卫星在轨运行遭遇射线及带电粒子冲击达到设定的强度时,感应屏即指令重合断路器自动断开线路,隔断外来电流烧毁卫星电子线路;而当外界冲击减缓回复到设定强度时,感应屏又指令重合断路器自动重合连接,卫星又照常工作。

当前,人造地球卫星的防带电粒子冲击的方法是:采用地面控制中心进行调控,当卫星地面控制中心接到太阳活动监测部门预报才把卫星调到休眠状态,这样做虽然起到了保护卫星的作用。但是外层空间的带电粒子活动比地球表面复杂,外层空间有一些带电粒子的暗流地面根本无法察觉,可是暗流的冲击也可造成卫星不明原因的损毁。国外有关部门查明,带电粒子冲击多次造成卫星或者空间站轨道下降,有的卫星甚至不同程度损坏,这表明外层空间带电粒子活动很复杂,也表明地面控制中心的调控不能适应外层空间的瞬息万变。而采用感应屏调控重合断路器,对于改进卫星防护,降低卫星损坏率,延长卫星正常使用寿命,解决卫星在轨运行被带电粒子冲击的损坏问题,具有现实意义。

人类已经步入空间探测与开发的鼎盛时期,我国正从航天大国迈向航天强国;人类正从近空探测走向深空探测和太阳系外探测。在空间运行的其它高新科技载体,如:宇宙飞船、载人航天、空间站等是否适合采用感应屏调控,应先行试用,适合了再采用。




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