哈工大空间技术概论口试题目含答案完整版

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1、1. 空间环境的分类答：地球空间环境，星际空间环境，行星空间环境2. 航天器经历的环境有哪些？答：地面环境、发射环境、轨道环境、再入/着陆环境3. 空间环境工程学研究的范围答：1）空间环境对航天器的影响及其机理的研究；2）空间环境地面模拟方法及其模拟技术的研究；3）研究空间环境的利用；4）虚拟试验技术及防护技术的研究；5）航天器空间环境模拟试验方法、试验技术、试验理论的研究；6）研究提供航天员训练的空间环境模拟条件与试验方法4. 我国各阶段的空间环境模拟器有哪些？进行过哪些主要的航天器环境试验？答：第一阶段：1956年1965年，KM1、KM2；东方红1号卫星的环境模拟试验；第二阶段：1966

2、年1978年， KM3、KM4；返回式卫星、科学实验卫星、气象卫星、通讯卫星整星及太阳翼。第三阶段： 1978年1997年， KM5、KM6；神舟1号神舟7号飞船。第四阶段：1998年现在，KM7、重大航天科研设施；国家重大基础科学工程。5. 简述什么是真空环境，它的单位及如何划分真空区域？答：（1）指在给定空间内低于一个大气压力的气体状态，也就是该空间内气体分子密度低于该地区一个大气压的分子密度。（2）国际单位用压力单位Pa（帕）表示，高斯单位用压力单位Tor（托）表示；（3）低真空：105102Pa （050Km)中真空： 10210-1Pa （5090Km)高真空： 10-110-5Pa

3、 （90330Km)超高真空： 10-5Pa （330Km以上)6. 试解释气体的吸附现象以及材料在真空环境的解吸与出气现象。答：吸附：固体或液体对气体或蒸汽的捕集现象。解吸：被材料吸附的气体或蒸汽的释放现象。释放可以是自然的，也可用物理方法加速。出气：当真空度高于10-2Pa时，气体会不断地从材料表面释放出来。7. 试述真空环境效应有哪些？各自对航天器有什么影响？答：（1）压力差效应：会使密封舱变形或损坏，因此增大了贮罐中液体或气体的泄漏，缩短了使用时间；（2）真空放电效应：射频空腔波导管等装置有可能由于微放电而使其性能下降，甚至产生永久性失效。（3）真空出气效应：产生分子污染，降低观察窗和

4、光学镜头的透明度，改变热控涂层的性能，减少太阳能电池的光吸收率，增加电器元件的接触电阻等。（4）材料蒸发升华和分解效应：引起表面粗糙，使航天器表面光学性能变差；引起材料机械性能的变化。可能改变材料表面的适应系数及表面辐射率，显著改变材料的机械性能、蠕变强度和疲劳应力等。（5）粘着和冷焊效应：活动部件、支承、传动、触点部位都可能出现故障。冷焊将加速轴承的磨损，减少其工作寿命，使电机滑环、电涮、继电器和开关触点接触不良，天线或重力梯度杆展不开，太阳电池阵板、散热百叶窗打不开等。（6）真空环境下的热辐射效应：对航天器的温度控制起着重要作用。8. 试述冷焊发生的要素，冷焊试验要求的真空度是多少？冷焊发

5、生三要素：高真空、相同金属材料、压力发生在10Pa以上的超高真空环境下9. 什么是分子污染？它的危害是什么？航天器材料在空间真空环境下出气，通过分子流动和物质迁移而沉积在航天器其他部位上造成的污染，称为分子污染。严重的分子污染会降低观察窗和光学镜头的透明度，改变热控涂层的性能，减少太阳能电池的光吸收率，增加电器元件的接触电阻等。10. 什么是真空环境的分子沉效应？在空间模拟室内，真空规面向试件所测得的分子流压力值比面向真空容器壁板所测得的分子流压力值高12个数量级。这就是分子沉效应。11. 真空环境模拟的方法有哪些？物理模拟是指模拟空间的实际真空环境。效应模拟是指空间真空环境模拟试验与空间真空

6、环境试验的一致性.数值模拟是用数学模型代替实际系统的模拟试验。12. 真空容器的常用结构形式有哪些？一般采用何种形式，采用的理由是什么？圆柱、箱形、球、圆锥 圆柱：强度、材料消耗、空间利用率、制造性等综合性能好。13. 真空容器有效直径与航天器特征尺寸之间的关系式DM：模拟器有效直径， DV：航天器特征尺寸14. 真空环境的润滑方式有哪些？润滑材料的种类有哪些？液体润滑：饱和蒸气压较低的润滑油固体润滑：层状晶体结构物质、非层状无机物、金属薄膜、塑料、合成膜、化合膜自润滑：石墨、陶瓷、复合材料15. 真空容器的检漏方法有哪些？氦质谱检漏法、静态法、Kr85法、真空规法、气泡法、方向规16. 地面

7、磁场强度是多少？随地心距离如何变化？在地面上的平均磁感应强度约为5×105T（特斯拉），其强度随地心的距离以r-3向外递减17. 航天器受到的磁力矩如何计算？ L=M×HL：干扰力矩；M：卫星的磁矩；H：空间磁场强度18. 试述空间磁环境对航天器的影响地球磁场对航天器姿态的影响是低轨道航天器特有的环境问题，因为地球磁场的强度大约以r-3向外迅速减弱，低轨道上的磁场强度要比高轨道强得多。航天器由于结构和性能的需要总要使用一些永磁材料和感磁材料，航天器上仪器之间连线中的电流也会产生磁矩，因此航天器总会有一定的剩磁矩。在轨道上航天器的磁矩和空间磁场相互作用会产生干扰力矩（L）。影

8、响航天器的姿态控制。19. 减小航天器磁力矩的措施有哪些？1) 尽量减少磁性物质，尽量选用无磁材料，晶体管等元器件的引线用无磁材料，缩短有磁性的晶体管引线长度；2) 尽量减少敏感仪器，测定其允许的干扰阈值，电池用无磁的银镉电池，不用镉镍电池。3) 合理配置磁性物质以减少总磁矩，合理安排强直流电缆的位置，通过布线设计减小回路面积，如导线要成对缠绕或用同轴形式、限制环的数量和面积、避免形成强直流回路、使相邻磁场相互抵消等；4) 磁屏蔽，用高磁导率的材料进行多层封闭；5) 在发射前进行航天器磁矩的测量，对干扰力矩进行补偿控制，减少磁力矩引起的自旋轴进动。20. 空间磁场模拟的方法有哪些？磁屏蔽法和线

9、圈通电流法21. 卫星磁试验的目的是什么？测量卫星的磁场与磁矩，验证磁设计效果充退磁试验，检验卫星磁性稳定性测量感磁场，检验抗磁污染能力22. 什么是微重力环境，其重力加速度的范围是多大？它是如何产生的？天体的引力被与其方向相反的惯性力大部分抵消后，剩余的微弱重力环境，称为微重力环境，10-3g 10-6g 。产生原因为重力和离心力两者抵消。23. 简述地面模拟微重力环境的主要方法落管、落塔、高空气球、火箭实验、飞机抛物线飞行模拟微重力环境、地面模拟用的悬浮装置、中性浮力微重力模拟试验。24. 简述中性浮力试验方法的优缺点主要优点： 模拟微重力时间（作业）不受限制，可以任意延长。 试验对象在没

10、有任何约束、具有6个自由度的条件下进行试验，这与空间条件十分相似。 允许用原尺寸飞行型结构 的整机和部件做试验，保证了模拟试验的真实性。 浮力不改变重心的位置。主要缺点： 在水中运动的物体受阻力影响，阻力又是速度的函数，同样的力加到物体上，在太空和在水中的速度和加速度的响应不同，产生运动轨迹也不同。在有阻尼的水中比没有阻尼的太空做功更易疲劳。 为了获得中性浮力条件需增加压铅块，这样使着装增加30%40%的质量。 试验员的着装几何形状影响了姿态的稳定性。 服装加压系统对人体新陈代谢有影响。25. 如何进行太阳电池阵微重力模拟环境下展开试验？吊挂式展开试验技术26. 空间碎片按尺寸分成哪三类？其来

11、源是哪些？1）大碎片 (10cm)：完整目标，包括废弃的卫星和运载末子级；执行任务中的抛弃物品，如卫星整流罩等；因碰撞、爆炸和解体产生的大碎片；脱落的活动部件，如系绳等2）小碎片(1mm10cm)：任务相关物体，如爆炸螺栓等；高强度爆炸、碰撞产生的小碎片；温控涂层表面退化脱落的大片漆片；核反应堆泄漏的冷却剂；其他脱落的活动部件，如天线等3）微小碎片(<1mm)：任务相关物体，如爆炸螺栓产生的碎屑；高强度爆炸、碰撞产生的碎屑；固体火箭燃烧产物，如Al2O3颗粒；温控涂层表面退化脱落的微小漆片；碎片碰撞产生的二次碎片云；核反应堆冷却剂泄漏的产物。 27. 空间碎片对航天器的危害从程度上可分成