空间超高速碰撞

超高速碰撞是指相对速度在每秒几千米甚至更高的物体之间的碰撞。由于外层空间物体的极高飞行速度，超高速碰撞是空间碰撞的主要形式，且普遍存在于人造航天器、宇宙天体、微观粒子等各类对象之间。本书全面介绍了空间超高速碰撞的主要类型、物理现象、研究方法、作用机理和典型应用，具体内容包括空间超高速碰撞概述、航天器外部结构碰撞损伤、航天器碰撞解体、宇宙天体超高速碰撞、高能粒子束冲击、强激光束辐照冲击等。
本书适合航天任务分析、超高速碰撞、天文物理、武器毁伤、空间安全等领域的教学、科研和管理人员阅读，也可作为高等院校相关专业学生的参考书。

前言
第1章绪论 1
1.1空间碰撞研究的重要前提——极高速度 1
1.2空间碰撞研究的主要问题 3
1.2.1航天器类超高速碰撞 4
1.2.2宇宙天体超高速碰撞 4
1.2.3微观粒子超高速碰撞 5
1.3空间碰撞研究的物理学原理 6
1.3.1经典力学 7
1.3.2相对论 11
1.3.3量子力学 13
1.4空间碰撞研究的基本方法 15
第2章航天器外部结构碰撞受损 16
2.1主要现象 17
2.1.1薄板击穿并生成碎片云 17
2.1.2厚板撞击成坑 17
2.1.3中厚板鼓包层裂 19
2.1.4撞击诱发放电和闪光 21
2.1.5材料性能衰减 23
2.2地面模拟试验 23
2.2.1超高速弹丸发射技术 23
2.2.2弹丸速度测量技术 33
2.2.3撞击过程监测技术 36
2.3作用机理与建模 41
2.3.1基本理论 42
2.3.2弹道极限方程 44
2.3.3薄板撞击孔径模型 46
2.3.4碎片云模型 48
2.3.5累枳撞击损伤评价模型 60
2.4典型应用 61
2.4.1空间碎片防护 61
2.4.2空间碰撞在轨感知 67
第3章航天器碰撞解体 69
3.1主要现象 69
3.2试验研究 70
3.2.1地面试验 70
3.2.2在轨试验 77
3.3作用机理与建模 78
3.3.1 Battelle模型 78
3.3.2 NASA模型 81
3.3.3CARDC-SBM模型 84
3.4典型应用 86
3.4.1空间环境建模与分析 86
3.4.2空间碰撞事件分析 88
第4章宇宙天体超高速碰撞 94
4.1月球表面撞击坑 94
4.1.1撞击坑的分类 94
4.1.2撞击坑的模型 96
4.2彗木大碰撞 99
4.3撞击地球 102
4.3.1数量众多的撞击坑 102
4.3.2大气层内爆炸 103
4.3.3地质变化 103
4.3.4恐龙灭绝 104
4.3.5月球的起源 104
4.3.6近地小行星碰撞防御 106
4.4“深度撞击”试验 109
4.5星系大碰撞 110
4.5.1主要现彖 110
4.5.2作用机理 112
4.5.3碰撞结果 115
4.5.4星系不断碰撞合并的未来宇宙 116
第5章高能粒子束强冲击 117
5.1主要现象 117
5.2作用机理与建模 119
5.2.1粒子束的基本原理 119
5.2.2中性粒子束在真空中的传播 127
5.2.3带电粒子束在真空巾的传播 128
5.2.4中性粒子束在大气巾的传播 131
5.2.5带电粒子束在大气巾的传播 133
5.2.6粒子束与目标相互作用 153
5.3典型应用 158
5.3.1粒子束武器 158
5.3.2离子束推移清除空间碎片 160
第6章强激光束辐照冲击 162
6.1主要现象 162
6.2实验研究 163
6.2.1激光辐照铝靶 163
6.2.2激光辐照石英 164
6.2.3激光辐照太阳能电池 168
6.3作用机理与建模 171
6.3.1热传导理论 171
6.3.2热效应机理与建模 173
6.3.3力学效应机理与建模 177
6.3.4等离子体效应机理与建模 181
6.4典型应用 186
6.4.1激光清除空间碎片 186
6.4.2激光推进 195
参考文献 198
后记 205