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1、肇北京航空航天大学膆20152016学年第二学期蚄空间碎片与航天器腿考查作业蒈院系_机械工程及自动化_袈学号_蒃姓名_胡华清_薃成绩_衿2016年04月19日芆院系机械工程及自动化_班号_140712_学号_薆姓名胡华清_成绩蚃空间碎片与航天器作业芀注意事项：1、大作业满分100分；羈2、平时成绩根据上课点名及回答问题情况确定；芅3、2016年4月19日提交书面作业，4月30日前在课程中心提交作业的电子版；蚃4、英译汉中，图表、人名、机构、缩写不翻译；蚁5、请注明联系方式用于核对作业提交情况：蒆1、针对附件中的参考文献，选择若干自然段进行翻译，要求汉字不少于1千字(每个10分，共30分)肄自主
2、选择的原文（第一段）：莁TheISSprogramhasdevelopedanapproachtomitigateriskfromM/OD.Managementoftheserisksinvolvesmultipleprinciplesandaregroupedinto5sectionsthatareinter-related:1)Theenvironment,2)Modelling,3)Testing,4)Hardwaredevelopmentanddesign,and5)Operations.TheMIRstationisbeingphotographedduringapproach,do
3、cking,whiledocked,thenontheflyaroundastheshuttleisleaving.Damagewasseentovariousdegreesonallthehardware.Minorpitsareevidentalloverthestructureandseverallargedamageareaswereidentifiedonthesolararrays.芆中文翻译：国际空间站找到了一个方法来缓和来自M/OD的风险。这些风险的处理方法包括多条原则并且主要分为5个相互关联的项目：1环境2模型3测试4硬件开发和环境设计5操作。和平号空间站在对接，停靠时被拍照
4、记录，航天飞机离开后，空间站绕着四周飞行。所有硬件都有不同程度上的损害。太阳能阵列上小坑很明显并且随处可见，大的损伤区域也有几个。蚆自主选择的原文（第二段）：莁Asthedamageisbeingassessedandwelearnmoreabouttheresultsofimpactstohardware,theISShardwareisbeingbuilttosustainoperationswiththesetypeeventsoccurring.CrewandvehiclesafetyareofutmostimportancetotheISSprogram.Vehiclereliabi
5、lityandtheabilitytodomaintenanceondamagedhardwareisalsoofconcern.ExperimentsonMIRwillhelpusdeterminetheneededlevelsofmaintenanceandalsowhattypeofrepairsmaybeneeded.ISSwillbeahighlydynamicspacevehicleoperatinginwhatispredictedtobeamoreseveredebrisenvironmentduetotheamountofOrbitalDebrisgrowthpredicte
6、dbyNASAandtheRussianSpaceAgency.Missionplanningandriskidentificationandmitigationarenecessaryinordertoachieveallthegoalsoftheprogram.莁中文翻译：伤害评估在进行的同时我们也了解到更多有关对硬件影响的结果，随着这类事件的发生，国际空间站硬件正被建造来维持活动。机组人员和运载仓的安全对国际空间站来说极为重要，运载仓可靠性能和损坏硬件的维修也是关注点。在和平号空间站上的实验将帮助我们确定所需维修及维护的类型及水平，国际空间站上将运行美国和俄罗斯航天局的预计将是更严重的碎
7、片环境的轨道碎片增长量较高动态空间飞行器。专家组的规划和风险识别与缓解将是必要的用以实现该计划的所有目标。蚇自主选择的原文（第三段）：膃TheMIRcoremoduleisforhabitation,lifesupport,thermalcontrolsystem(TCS),power,andprovidesdockingports.莄TheKvantImodulefunctionsareastronomy,lifesupport,andProgressandSoyuzdocking.蒁TheKvant2moduleaddedtheabilityofremotesensingtotheMIRa
8、ndprovidestheEVAairlockforMIR.膇TheKristallmodulewasaddedtoprovidematerialsproduction,remotesensing,andanAPASdockingnode.袅TheKvant2moduleaddedtheabilityofremotesensingtotheMIRandprovidestheEVAairlockforMIR.TheKristallmodulewasaddedtoprovidematerialsproduction,remotesensing,andanAPASdockingnode.膂Thesp
9、hericalnodeontheKristallmoduleprovidestheAPASportstheShuttledockedtoonSTS71andsubsequentmissions.TheSpektrandPrirodamodulesarerecentadditionsprimarilyforuseassciencelaboratoriesfortheISSPhaseIprogram.薁中文翻译：国际空间站的核心模块是：居住，生命支持，热工控制系统，电源和提供对接平台。量子1模块功能是天文学，生命支持，进步号和联盟号对接。量子2模块增加了和平号空间站的遥感技术水平，并为之提供EVA
10、气舱阀。Kristall模块提供材料的生产，遥感和一个APAS对接节点。Kristall模块上的球型节点提供APA端口对接至STS71及后续设备。薈Spektr和Priroda模块是最近新增的国际空间站上使用的科学程序。莃2、针对附件中的参考文献，撰写读书笔记(30分)羁答：猎户座”飞船，是NASA的新型宇宙飞船。是由洛克希德马丁公司负责设计和建造的飞船。实际上由两个飞行器构成，它们分别是：载人探测飞船(CEV)和货物运载火箭(CLV)。猎户座飞船内部空间比阿波罗飞船大2.5倍，最多可容纳6名宇航员。蚁猎户座飞船，融入了电脑、电子、维生系统、推进系统及热防护系统等领域的诸多最新技术。同航天飞机
11、比，奥赖恩的使用成本更加低廉，安全系数也提高10倍，而且与航天飞机一样可以回收再用。这种飞船将比阿波罗号飞船以及航天飞机上的更为先进。“猎户座”飞船将采用经过阿波罗号飞船和各项航天飞机计划验证过的可靠技术。这种飞船适合进行长期太空探索活动，并且更加安全，功能也更为齐备。猎户座飞船“载人及服务模块”（CSM）的结构包括两个主要的部分：一个圆锥形的载人舱，以及一个圆柱形的服务舱。后者除了提供飞船的推进动力之外，还提供额外的供给。这两者都是在1967年至1975年执行任务的阿波罗号飞船命令及服务模块的基础上进行设计的，除此以外，还参考了航天飞机计划中所衍生出来的新型技术。探索系统任务部综合办主任尼尔
12、伍德沃德认为“使用现有技术和解决方案能降低风险”。蚅虽然猎户座飞船采用了与六十年代开发的阿波罗飞船相近的设计理念，其载人模块将会使用数项较为完善的技术，包括：肅“玻璃驾驶舱”数字化控制系统衍生于波音787飞机中的驾驶舱，类似俄罗斯进步号飞船和欧洲自动运载飞船的自动对接系统，该系统允许在紧急情况下由宇航员全权控制。此前的其他美国飞船，如双子座、阿波罗飞船，以及航天飞机等，在进行对接时都需要手动操作。蚀改进过的废弃物管理设备，包括一个微型野营式马桶，以及一个在航天飞机和国际空间站中已投入使用过的不分性别的“便溺管”。其中航天飞机的“便溺管”系统是基于天空实验室上的系统开发的，而国际空间站的系统则是
13、基于联盟号、礼炮和和平号国际空间站的同类系统。因此，在该飞船中将彻底取消遭人恨的“阿波罗袋子”。之所以称为“阿波罗袋子”，是因为阿波罗飞船上的宇航员必须使用这种“设备”。该“设备”其实就是一个开口处有粘性的塑料袋，排便时需要将其粘贴在屁股上，然后再进行排便；螁一个氮气/氧气混合空气环境，保持海平面的大气压（101.3kPa），或者稍低（55.2至70.3kPa）；肆一个比之前任何载人飞船更加先进的计算机系统。蒃3、简答题(40分)螃1）简述空间碎片的三要素(10分)；袀答：轨道高度、速度、形状与提及。2）3） 蒇简述空间碎片的主要四个来源(10分)；芅1、完成任务后的卫星以及运载火箭末级直接成
14、为空间碎片;蒂-火箭剩余燃料、卫星高压气瓶中的剩余气体、未用完电池，都可能因为偶然的因素爆炸，而产生难以计数的空间碎片，至2003年人们共发现了170余次爆炸，将近一半的碎片因此而来;羀-固体火箭燃料中添加了铝粉，燃烧产生的氧化铝向空间喷射，形成太空沙尘暴;袈-用液态金属钠钾作为冷凝剂的核动力卫星，卫星失效后冷凝剂向外泄漏的小液滴产生了小碎片;蚃2、航天员产生的生活垃圾是名副其实的太空垃圾，和平号空间站的垃圾就直接被抛向太空;芁3、航天员在太空行走时遗弃的扳手、手套、摄像机灯等物品也成为空间碎片;羀4、空间碎片使航天器表面材料退化、剥落，成为新的空间碎片艿简述对付空间碎片的主要对策，以及你对空
15、间碎片问题的思考(20分）莅从地面定期监视的情况来看，太空中的人造物体中仅有7是有源卫星，其余的都是空间项目的碎片。虽然这些碎片的直径仅在1厘米至10厘米之间，但是能够直接对卫星构成重大威胁。我们应该首先从太空中清除较大的碎片，因为随着它们的解体通过碰撞以及自然爆裂它们会释放出大量危险的碎片。芄为了稳定目前的情况，并让未来的太空飞行继续不受任何限制，我们需要每年从太空清除5至10个卫星残骸，这需要我们采取措施来减轻主动碎片清除（ActiveDebrisRemoval，ADR）系统与目标撞击的可能性。肀1，使用抓钩莆这一构想的代表是瑞士航天中心（SwissSpaceCenter）正在研究的“清洁太空一号”（CleanSpaceOne）项目，该项目主要利用机器人“抓取”技术。“清洁太空一号”是一个重30千克至40千克的立方体卫星（CubeSat），该卫星在很大程度上是基于商用现货（COTS）技术制造的。据预测，此次发射的时间大约在2017年至2018年。首先，“清洁太空一号”将在700千米的
