太空物理环境

本书系统地介绍了太阳结构与太阳风、地磁场作用及地磁模型，以及真空、中性大气、等离子体、辐射、热、轨道碎片等环境的特性、物理基础、对航天器及航天活动的影响、设计分析策略等。同时，考虑读者应用及后续深入研究需求，也提供了典型英文术语及部分环境数据/模型/工具查询渠道，为读者指明进一步研究的热点与难点。本书可作为高等院校航空宇航科学与技术、力学、天文学、大气科学等相关专业高年级本科生及研究生的工具书，也可供其他感兴趣的研究人员参考。

前言
第1章绪论1
1.1太空环境与航天活动1
1.1.1太空环境与航天器1
1.1.2太空环境与宇航员7
1.2太阳活动及地磁场作用10
1.3太空环境探测及成果12
参考文献15
第2章太阳与近地空间环境18
2.1太阳及其喷射的电磁辐射/能量粒子18
2.2太阳风与地球磁层作用21
2.3太阳活动及其对近地空间环境的影响22
参考文献26
第3章地磁场及地磁模型28
3.1地磁场28
3.1.1地磁场组成28
3.1.2地磁坐标系29
3.1.3地磁指数31
3.2地磁模型33
3.2.1偶极子模型33
3.2.2国际地磁参考场模型34
3.3地磁场影响35
参考文献37
第4章真空环境及其影响38
4.1真空环境38
4.1.1太阳紫外线38
4.1.2热辐射传热方式的主体性39
4.1.3真空出气41
4.2真空物理基础42
4.2.1质量损失率计算42
4.2.2航天器附近的出气密度估算43
4.3真空环境影响43
4.3.1分子污染43
4.3.2微粒污染46
4.3.3真空冷焊49
4.4设计分析策略52
参考文献53
第5章中性大气环境及其影响55
5.1中性大气环境55
5.1.1地球大气的分层结构55
5.1.2太阳活动对地球大气的影响58
5.1.3大气模式59
5.2中性大气物理基础60
5.2.1中性气体分子运动规律61
5.2.2大气压的高度变化规律62
5.3中性大气环境影响62
5.3.1机械作用62
5.3.2化学作用64
5.4设计分析策略66
参考文献67
第6章等离子体环境及其影响68
6.1等离子体环境69
6.2等离子体物理基础73
6.2.1物性参数表征73
6.2.2单粒子运动75
6.3等离子体环境影响81
6.3.1等离子体影响航天器表面电压81
6.3.2航天器充放电83
6.4设计分析策略85
6.4.1地面实验室模拟等离子体环境85
6.4.2航天器充电分析86
6.4.3航天器充放电影响的避免策略91
参考文献93
第7章辐射环境及其影响94
7.1辐射环境94
7.1.1GCR95
7.1.2SPE96
7.1.3范艾伦辐射带97
7.2辐射物理基础100
7.2.1光子辐射及其屏蔽原理101
7.2.2带电粒子辐射及其屏蔽原理104
7.2.3中子辐射及其屏蔽原理106
7.3辐射环境影响106
7.3.1移位损伤107
7.3.2总电离剂量效应108
7.3.3单粒子事件109
7.4设计分析策略110
参考文献116
第8章轨道碎片环境及其影响118
8.1轨道碎片环境118
8.2碎片云演化规律及高速撞击物理原理120
8.2.1碎片云演化规律120
8.2.2高速撞击物理原理122
8.3轨道碎片环境影响123
8.4设计分析策略126
参考文献137
第9章热环境及其影响139
9.1热环境140
9.1.1真空与微重力140
9.1.2太空外热流140
9.2热传递物理基础143
9.2.1热传导144
9.2.2热对流147
9.2.3热辐射148
9.3热环境效应151
9.4设计分析策略153
参考文献159
中英文对照表160
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