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空間碎片導論(精)/中國科學院大學研究生教材系列

  • 作者：編者:劉靜|責編:徐楊峰
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030817648
  • 出版日期：2025/04/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：253
人民幣：RMB 120 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從空間碎片的定義與分類入手，介紹了其來源、特性、監測手段、風險評估方法，並深入探討了空間碎片對太空環境及人類航天活動的影響以及減緩應對措施，通過對國際法規、政策及合作機制的梳理，為讀者提供一個系統而全面的空間碎片知識框架。全書共11章，內容包括：概述、空間碎片探測定軌、空間碎片編目、航天器碰撞預警、空間事件分析、空間碎片環境建模、空間碎片被動防護、空間碎片環境減緩、空間交通管理、流星體、近地天體預警防禦。
作者介紹
編者:劉靜|責編:徐楊峰
目錄
前言
第1章  概述
  1.1  定義和來源
    1.1.1  空間碎片的定義
    1.1.2  空間碎片的來源
    1.1.3  空間碎片的增長機制和減少機制
  1.2  空間碎片的數量和分佈
    1.2.1  空間碎片數量隨尺寸的分佈
    1.2.2  空間碎片數量隨高度的分佈
  1.3  空間碎片的危害和風險
    1.3.1  對航天器的危害
    1.3.2  對地面的危害
    1.3.3  對天文觀測的污染
  1.4  空間碎片的應對
  1.5  小結
  複習思考題
第2章  空間碎片探測定軌
  2.1  空間碎片雷達探測
    2.1.1  空間碎片雷達探測能力
    2.1.2  幾種典型雷達類型
    2.1.3  雷達觀測數據
  2.2  空間碎片光學望遠鏡探測
    2.2.1  望遠鏡觀測空間碎片的可見條件
    2.2.2  望遠鏡光學系統
    2.2.3  地基望遠鏡
  2.3  空間碎片激光探測
    2.3.1  激光測距系統的基本原理
    2.3.2  激光的發射與接收
    2.3.3  激光測距控制
    2.3.4  激光測距的精度
    2.3.5  激光測距與同步測角
  2.4  空間碎片天基探測
    2.4.1  天基探測的特點
    2.4.2  天基望遠鏡
  2.5  空間碎片監測網
    2.5.1  監測網的組成和任務
    2.5.2  監測網的調度
    2.5.3  監測網的部署
    2.5.4  美國空間碎片監測網
    2.5.5  國際光學觀測網
    2.5.6  歐洲空間監視和跟蹤網
    2.5.7  全球空間態勢感知協調系統
  2.6  空間碎片定軌
    2.6.1  時間系統和參考系概述
    2.6.2  二體運動軌道根數
    2.6.3  受攝二體運動
    2.6.4  軌道確定
  複習思考題
第3章  空間碎片編目
  3.1  編目流程

  3.2  數據關聯識別
  3.3  編目更新
  3.4  新碎片的編目
    3.4.1  未關聯數據處理
    3.4.2  未關聯數據的識別
  3.5  編目能力指標
  3.6  軌道數據標準
    3.6.1  空間物體軌道數據規範
    3.6.2  美國兩行根數
  3.7  美國編目系統的現狀
    3.7.1  美國編目數據處理體系
    3.7.2  美國編目系統的發展
  3.8  歐空局空間碎片編目系統
    3.8.1  SST的核心軟體和指標
    3.8.2  SST的功能架構和組成
  3.9  編目系統的發展
  複習思考題
第4章  航天器碰撞預警
  4.1  在軌預警計算流程
  4.2  軌道篩選
    4.2.1  高度篩選
    4.2.2  軌道間最小距離篩選
    4.2.3  過交線時間篩選
  4.3  交會關係預報和誤差分析
    4.3.1  交會關係預報
    4.3.2  誤差分析
  4.4  交會風險估計
    4.4.1  碰撞判據
    4.4.2  碰撞概率計算
    4.4.3  碰撞概率閾值
  4.5  規避策略制定
    4.5.1  軌道機動模型
    4.5.2  軌道預報模型
    4.5.3  歐洲環境衛星（Envisat）規避例子
  4.6  發射預警
    4.6.1  發射預警過程
    4.6.2  發射預警與在軌預警的差別
  4.7  國外空間碎片碰撞預警現狀
    4.7.1  美國碰撞預警現狀
    4.7.2  歐洲碰撞預警現狀
  複習思考題
第5章  空間事件分析
  5.1  軌道機動事件
    5.1.1  軌道機動事件類型
    5.1.2  軌道機動分類
    5.1.3  軌道機動事件的發現
  5.2  解體事件
    5.2.1  典型解體事件
    5.2.2  解體碎片分佈的演化時空規律
    5.2.3  解體事件性質分析

    5.2.4  解體碎片軌道特徵分佈
  5.3  再入隕落事件
    5.3.1  隕落預報概念
    5.3.2  近圓軌道壽命估計
    5.3.3  大橢圓軌道壽命預報模型
    5.3.4  再入預報
    5.3.5  面積質量比估計
  5.4  國外事件應對技術現狀
    5.4.1  美國事件應對技術
    5.4.2  歐洲事件應對技術
  複習思考題
第6章  空間碎片環境建模
  6.1  空間碎片環境模型
    6.1.1  空間碎片源模型
    6.1.2  建模基本參數和概念
    6.1.3  環境模型特點和發展
    6.1.4  環境模型建模原理和流程
  6.2  空間碎片環境演化模型
    6.2.1  主要的空間碎片演化模型
    6.2.2  演化模型研究的發展趨勢
    6.2.3  我國空間碎片環境長期演化模型SOLEM
    6.2.4  SOLEM模型與國際模型的主要研究結果
  6.3  空間碎片環境模型研究國際熱點和方向
    6.3.1  低地球軌道進行主動碎片清除的益處
    6.3.2  解決小衛星和大星座增長的潛在減緩方法
    6.3.3  發射模型建模研究
    6.3.4  影響未來環境預測的不確定性調查
    6.3.5  描述環境對PMD和ADR實施延遲的響應
    6.3.6  空間碎片環境現狀評價
    6.3.7  低LEO大型星座對環境的影響
  複習思考題
第7章  空間碎片被動防護
  7.1  航天器被動防護概述
  7.2  空間碎片撞擊航天器的現象
    7.2.1  超高速撞擊現象
    7.2.2  超高速撞擊中彈丸行為
  7.3  惠普爾防護結構
    7.3.1  惠普爾防護結構的發展
    7.3.2  惠普爾防護結構的應用
  7.4  超高速撞擊地面試驗
    7.4.1  超高速撞擊發射設備
    7.4.2  撞擊速度測量技術
    7.4.3  數值模擬
  7.5  撞擊風險評估
  7.6  當前研究現狀
  複習思考題
第8章  空間碎片環境減緩
  8.1  空間碎片減緩指南
  8.2  空間碎片的減緩措施
    8.2.1  控制操作性碎片

    8.2.2  禁止在軌解體
    8.2.3  實施碰撞規避
    8.2.4  離軌
    8.2.5  火箭和航天器的鈍化
    8.2.6  減緩效果評估
  8.3  空間碎片減緩標準
    8.3.1  當前框架
    8.3.2  各個標準的範圍
    8.3.3  ISO24113
    8.3.4  ISO空間碎片技術標準按照減緩措施歸類
  8.4  空間碎片主動清除
    8.4.1  清除策略
    8.4.2  清除技術
    8.4.3  空間碎片清除面臨的挑戰
  複習思考題
第9章  空間交通管理
  9.1  空間交通管理基本概念
  9.2  國際空間交通管理相關法律規則
    9.2.1  外空活動長期可持續性準則
    9.2.2  外空透明度與建立信任措施
    9.2.3  外空委空間交通管理新議程
    9.2.4  美國國家空間交通管理政策
  9.3  空間交通管理技術措施和規則
    9.3.1  針對各階段的空間交通管理
    9.3.2  針對軌道分區的空間交通管理
  9.4  空間交通管理規則框架
    9.4.1  現有可參考框架
    9.4.2  空間交通管理框架基本構成
    9.4.3  空間交通管理主要技術措施
  9.5  空間交通管理的有益嘗試———空間可持續評級
    9.5.1  SSR背景情況
    9.5.2  SSR形成過程
    9.5.3  SSR主要內容
    9.5.4  SSR與LTS的關係
    9.5.5  SSR的影響分析
  複習思考題
第10章  流星體
  10.1  流星體的概念
    10.1.1  流星和流星體
    10.1.2  偶現流星體
    10.1.3  流星雨
    10.1.4  流星體群
  10.2  流星體的來源
  10.3  流星體的危害
  10.4  流星體的分佈
  10.5  流星暴
  複習思考題
第11章  近地天體預警防禦
  11.1  基本概念
    11.1.1  定義

    11.1.2  軌道分類
    11.1.3  材質分類
  11.2  近地天體的威脅
    11.2.1  近地天體撞擊危害
    11.2.2  歷史撞擊和危險交會事件
  11.3  近地天體監測預警
    11.3.1  近地天體監測
    11.3.2  近地天體預警流程
  11.4  防禦應對
    11.4.1  防禦策略
    11.4.2  近地天體應對國際組織
    11.4.3  防禦技術研究進展
    11.4.4  近地天體防禦相關航天任務
  複習思考題
參考文獻

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