目錄
叢書序
前言
第1章 緒論001
1.1 空間碎片特征與危害001
1.1.1 空間碎片的定義001
1.1.2 空間碎片時空演化特征002
1.1.3 空間碎片的危害003
1.2 空間碎片的來源005
1.3 空間碎片問題應對策略007
1.3.1 空間碎片尺度分類及其主被動防護措施007
1.3.2 空間碎片環(huán)境控制及其減緩策略009
1.4 空間碎片環(huán)境模型分類及研究進展012
1.4.1 空間碎片環(huán)境模型分類012
1.4.2 空間碎片環(huán)境模型研究進展014
參考文獻017
第2章 空間碎片來源及其模型化020
2.1 概述020
2.2 固體火箭發(fā)動機熔渣和粉塵020
2.2.1 熔渣模型021
2.2.2 粉塵模型023
2.3 NaK液滴模型025
2.3.1 羅辛拉姆勒（RosinRammler方程）025
2.3.2 頂部NaK液滴泄漏026
2.3.3 底部NaK液滴泄漏028
2.3.4 NaK液滴尺寸分布029
2.4 WestFord銅針030
2.4.1 WestFord銅針釋放事件030
2.4.2 WestFord銅針模型031
2.5 濺射物031
2.5.1 質量分布033
2.5.2 尺寸數(shù)量分布034
2.5.3 速度增量分布034
2.6 剝落物036
2.6.1 尺寸數(shù)量分布037
2.6.2 剝落速率037
2.6.3 速度增量037
2.7 爆炸和碰撞解體碎片037
2.7.1 尺寸數(shù)量分布039
2.7.2 面質比分布041
2.7.3 速度增量分布043
2.7.4 MASTER改進解體模型044
2.8 多層隔熱材料045
2.8.1 航天器上的MLI應用047
2.8.2 MLI解體碎片模型047
2.8.3 MLI剝落碎片模型049
參考文獻052
第3章 空間碎片環(huán)境探測056
3.1 概述056
3.2 地基探測056
3.2.1 地基雷達探測057
3.2.2 地基光學探測059
3.3 天基探測064
3.3.1 天基遙感探測065
3.3.2 天基直接碰撞探測066
3.3.3 回收航天器表面采樣分析067
3.4 空間監(jiān)測網(wǎng)068
參考文獻071
第4章 空間碎片環(huán)境時空演化過程及評估075
4.1 概述075
4.2 空間碎片生成事件仿真076
4.2.1 航天活動076
4.2.2 解體事件076
4.2.3 固體火箭噴射事件077
4.2.4 NaK液滴事件078
4.2.5 濺射事件078
4.2.6 剝落事件079
4.2.7 統(tǒng)計分析算法簡述079
4.3 空間碎片環(huán)境減緩措施080
4.3.1 碰撞事件控制081
4.3.2 軌道清除083
4.3.3 爆炸事件控制085
4.3.4 任務后處理086
4.4 軌道演化算法087
4.4.1 地球形狀攝動088
4.4.2 日月引力攝動089
4.4.3 太陽光壓攝動091
4.4.4 大氣攝動092
4.5 空間密度092
4.5.1 空間密度算法092
4.5.2 空間密度與軌道根數(shù)的關聯(lián)094
4.6 碰撞概率097
4.7 通量098
4.7.1 截面通量098
4.7.2 表面通量099
參考文獻100
第5章 流星體環(huán)境模型103
5.1 概述103
5.2 CourPalais模型（NASA SP8013）104
5.2.1 平均通量分布模型104
5.2.2 速度分布105
5.3 Grün模型106
5.4 NASA TM4527流星體模型106
5.4.1 速度分布107
5.4.2 質量密度分布107
5.5 Divine模型/DivineStaubach模型108
5.6 IMEM模型109
5.7 MEM系列模型109
5.7.1 平均通量分布模型110
5.7.2 速度分布110
5.7.3 密度分布111
5.7.4 方向分布111
5.8 地球遮擋和引力會聚效應112
5.9 模型間的對比分析113
5.10 流星體對航天器的影響115
參考文獻116
第6章 空間碎片環(huán)境演化模型118
6.1 概述118
6.2 NASA演化模型119
6.2.1 EVOLVE系列模型119
6.2.2 LEGEND模型119
6.3 ESA演化模型121
6.3.1 DELTA系列模型121
6.3.2 SDM系列模型122
6.4 中國SOLEM空間碎片環(huán)境演化模型122
6.5 俄羅斯聯(lián)邦航天局未來空間碎片環(huán)境演化趨勢預測123
6.5.1 數(shù)學模型的建立123
6.5.2 碰撞事件預測算法125
6.6 小結126
參考文獻126
第7章 空間碎片環(huán)境工程模型129
7.1 概述129
7.2 ORDEM系列模型130
7.2.1 建模數(shù)據(jù)131
7.2.2 建模流程132
7.2.3 空間碎片時空分布規(guī)律的評估132
7.3 MASTER系列模型134
7.3.1 建模數(shù)據(jù)134
7.3.2 建模流程134
7.3.3 空間碎片時空分布規(guī)律的評估134
7.4 SDEEM系列模型135
7.5 SDEEM 2019模型改進算法介紹136
7.5.1 基于半長軸控制的變時間步長軌道演化算法138
7.5.2 考慮地球二階帶諧項影響的空間密度算法145
7.5.3 針對GEO區(qū)域的地固系下空間密度算法162
7.5.4 以航天器軌道位置為中心的通量算法171
7.6 工程模型對比分析185
7.6.1 建模特色185
7.6.2 輸出結果對比186
7.7 工程模型應用189
7.7.1 航天器風險評估189
7.7.2 評估突發(fā)解體事件189
7.7.3 保護空間碎片環(huán)境190
7.7.4 指導空間碎片環(huán)境探測191
7.8 空間碎片環(huán)境模型研究領域發(fā)展趨勢192
7.8.1 源模型優(yōu)化改進研究192
7.8.2 進一步開展空間碎片環(huán)境探測活動193
7.8.3 大型小衛(wèi)星星座部署對未來空間碎片環(huán)境的影響194
7.8.4 空間碎片形狀效應影響分析194
參考文獻194
第8章 工程模型在生存力評估中的應用196
8.1 概述196
8.2 環(huán)境工程模型——生存力評估數(shù)據(jù)接口197
8.2.1 SDEEM 2019輸出格式197
8.2.2 MASTER8輸出格式197
8.2.3 ORDEM 3.1輸出格式199
8.2.4 標準環(huán)境接口201
8.3 航天器系統(tǒng)生存力評估方法203
8.3.1 部件撞擊生存力評估205
8.3.2 系統(tǒng)撞擊生存力評估208
8.4 S3 DE生存力評估軟件及交叉校驗210
8.4.1 S3 DE簡介210
8.4.2 標準工況校驗交叉校驗212
8.4.3 航天器生存力評估實例216
參考文獻220
附錄 解體事件表222