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空间热交变激励下带状裸电动力绳安全性分析

2017-04-22刘朝阳

科技创新导报 2016年32期

刘朝阳

摘 要:在太空中有很多的碎片,这些碎片所带来的危害相当严重,那么如何清理这些碎片就成为了一项相当重要的任务。该文基于NASA的ORDEM2000模型,利用MATLAB中的曲线拟合功能,估算出了在给定轨道高度和轨道倾斜角情况下,太空中碎片流量的表达式,并分别计算了两种带状裸电动力绳模型在相同条件下,会对系绳造成致命破坏的影响率的大小。基于热交变的影响,分别给出了在考虑温度变化时,两种模型的公式以及在不同温度下对系绳造成致命破坏的影响率的大小。

关键词:ORDEM2000模型 流量表达式 热交变

中图分类号:O313 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(b)-0046-02

随着太空对人类重要性的日益凸显,人类对太空的开发利用变得更加频繁,然而太空中存在的大量微小流星体以及人类开发太空时所带来的各种碎片和废弃卫星等,对在轨航天器的运行安全造成了严重的威胁,所以对清除航天器运行轨道上的太空垃圾就有了迫切的需求[1-3]。

通过比较,带状系绳在应对空间碎片的生存概率方面比圆截面的系绳要更具有优势。

1 带状裸电动力绳模型

1.1 基于圆截面绳模型的带状绳模型

在NASA的ORDEM2000模型基础上,得到的数据,其中表示累积碎片流量,单位是;表示碎片直径,单位是mm。经过比较分析,得出,且在小于的范围内分成两段,一般取值0.1 m,写成分段函数的形式

该文中,取带状绳的厚度0.05 mm,宽度20 mm,,所选取的轨道高度H为800~980 km,间隔为20 km,轨道倾角。

带状裸电动力绳在围绕地球旋转的时候,会处于向阳面和背阳面,因为其为带状裸绳,材质一般为铝合金,带状绳表面的温度由于太阳辐射不可避免地会产生交替变化,这会对计算的数值产生一定的影响。……

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