空间人工环境概论

　　空间人工环境主要是伴随着人类对太空的开发、利用以及空间对抗产生的，是一个全新的技术领域，主要包括空间碎片环境、空间人工等离子体环境、空间人工强电磁环境、空间强激光环境和空间高能粒子环境等。本书全面介绍了空间人工环境发展现状、空间人工环境对航天器的影响及其作用机理、空间人工环境模拟技术、空间人工环境效应实验技术和空间环境防护技术等。本书适合于空间科学、空间技术和空间安全等领域的教学、科研和管理人员阅读，也可作为高等院校相关专业学生的参考书。

　　方进勇，博士（后），研究员，博士生导师。现任职于中国航天科技集团有限公司五院西安分院，长期从事空间安全、空间环境和高功率微波技术等领域的研究工作。获国家科技进步二等奖1项，部级科技进步一等奖1项、二等奖6项和三等奖4项。主持完成“863”项目、“973”项目、航天科技集团公司重点预研项目等10余项。发表学术论文50余篇，出版《集成电路HPM效应手册》和《空间粒子束技术应用概论》2部专著，获国家发明专利30余项。李立，博士，中国空间技术研究院西安分院研究员，长期从事空间数据处理与传输技术、先进卫星有效载荷技术的研究和型号研制工作。主持完成10余项***课题。先后获国家科技进步二等奖3项、教育部科技进步一等奖1项、国防科技进步奖多项。获国家发明专利25项。

第 1章 绪论
1．1 空间自然环境
1．2 空间人工环境
1．3 研究空间人工环境的意义
第 2章 空间碎片环境
2．1 空间碎片概况
2．2 空间碎片来源
2．2．1 失效的载荷与运载火箭箭体
2．2．2 任务相关物体
2．2．3 解体碎片
2．2．4 固体火箭发动机喷射物
2．2．5 NaK合金冷却液
2．2．6 WestFord铜针
2．2．7 表面剥落物与微粒撞击溅射物
2．3 空间碎片分类
2．4 空间碎片监测
2．5 空间碎片环境模型
2．6 空间碎片发展趋势
2．6．1 空间碎片环境演变的主要表现
2．6．2 现有对策及面临的挑战
2．6．3 大型小卫星星座对空间碎片环境的影响
2．7 空间碎片环境效应分析
2．8 空间碎片效应模拟及实验论证
2．8．1 轻气炮发射技术
2．8．2 定向聚能加速器技术
2．8．3 电磁炮发射技术
2．8．4 激光驱动加速器技术
2．8．5 粉尘静电加速器技术
2．8．6 等离子体加速器技术
2．8．7 电热炮发射技术
2．9 消除空间碎片环境影响的主要手段
2．9．1 空间碎片规避措施
2．9．2 空间碎片防护措施
2．9．3 空间碎片预防措施
2．9．4 空间碎片清除措施
2．10 各国空间碎片清除计划
2．10．1 美国的电动碎片清除器
2．10．2 日本的微型清除器
2．10．3 德国的制动火箭星
2．10．4 瑞士的太空清理星
2．10．5 法国的碎片清除器
2．10．6 英国的“立方帆”清除器
2．10．7 欧空局空间碎片清除计划
2．11 中国对空间碎片的影响、贡献及研究进展
2．11．1 中国航天活动对空间碎片环境的影响
2．11．2 中国对空间碎片环境保护的贡献
2．11．3 中国空间碎片清除方法新概念
2．12 小结
参考文献
第3章 空间强电磁环境
3．1 空间核电磁脉冲环境
3．1．1 核电磁脉冲
3．1．2 空间核电磁脉冲环境效应
3．1．3 空间核电磁脉冲环境防护
3．1．4 核电磁脉冲环境研究现状概述
3．2 窄带高功率微波及其空间环境效应
3．2．1 窄带高功率微波武器发展及应用趋势
3．2．2 窄带高功率微波空间环境
3．2．3 航天器窄带高功率微波空间环境效应分析
3．2．4 航天器窄带高功率微波空间环境效应研究方法
3．2．5 航天器窄带高功率微波空间环境防护方法
3．2．6 航天器窄带高功率微波空间环境效应国内外研究现状概述
3．3 超宽带高功率微波及其空间环境效应
3．3．1 超宽带高功率微波武器及其应用趋势
3．3．2 超宽带高功率微波空间环境
3．3．3 航天器超宽带高功率微波空间环境效应分析
3．3．4 航天器超宽带高功率微波空间环境效应研究方法
3．3．5 航天器超宽带高功率微波空间环境防护方法
3．3．6 航天器超宽带高功率微波空间环境效应国内外研究现状概述
3．4 空间强电磁环境效应对比
3．5 小结
参考文献
第4章 空间强激光环境
4．1 激光武器的发展及应用趋势
4．1．1 国际研究现状
4．1．2 国内研究现状
4．1．3 激光武器应用趋势分析
4．2 空间强激光环境形成要素及光场分析
4．2．1 激光武器分类及天基激光武器系统组成
4．2．2 强激光的产生方法
4．2．3 典型空间激光武器光辐射密度分布
4．3 航天器强激光空间环境效应
4．3．1 高能激光对材料的毁伤机理
4．3．2 激光对卫星热控系统的毁伤效应
4．3．3 激光对卫星电源系统的毁伤效应
4．3．4 激光对卫星光学载荷的毁伤效应
4．3．5 强激光对卫星其他电子系统的毁伤效应
4．4 航天器强激光空间环境效应模拟及实验方法
4．4．1 环境效应模拟和实验的必要性
4．4．2 强激光环境效应模拟
4．4．3 强激光环境效应实验
4．5 航天器强激光空间环境防护
4．5．1 空间强激光环境防护现状
4．5．2 航天器有效载荷的激光防护
4．5．3 航天器整体防护技术
4．5．4 其他防护技术
4．6 小结
参考文献
第5章 空间高能粒子环境
5．1 空间自然粒子环境
5．1．1 银河宇宙射线
5．1．2 太阳粒子事件（solar particle events）
5．1．3 地球俘获带
5．1．4 近地空间环境
5．2 空间人工高能粒子环境
5．2．1 核爆炸形成的空间高能粒子环境
5．2．2 粒子束武器形成的空间高能粒子环境
5．3 高能粒子效应
5．3．1 自然空间粒子效应
5．3．2 人工高能粒子效应
5．4 空间人工高能粒子环境防护
5．4．1 非电离辐射防护
5．4．2 电离辐射防护
5．4．3 防护挑战
5．5 小结
参考文献
第6章 空间人工等离子体环境
6．1 等离子体基本特性
6．1．1 德拜长度
6．1．2 等离子体频率
6．1．3 等离子体参数
6．2 空间等离子体环境
6．2．1 电离层
6．2．2 磁层及外层空间
6．3 人工产生空间等离子体环境方法
6．3．1 电离层人工产生等离子体环境方法
6．3．2 磁层及外层空间人工产生等离子体环境方法
6．4 人工等离子体环境的可能应用
6．4．1 人工电离层的可能应用
6．4．2 全人工等离子体环境的可能应用
6．5 空间人工等离子体环境效应及防护
6．5．1 空间人工等离子体环境效应分析
6．5．2 防护策略初探
6．6 小结
参考文献
索引