在太空飛行器表面、若不計太陽和附近行星對它的輻射，從別的星球、銀河系和宇宙射線輻射來的總能是約為10W/m，相當於一個溫度為3—4K黑體所發射出的能量，被稱為空間的“冷”。由於太空飛行器的尺寸相對於它到行星和其它星球的距離非常小，在外層空間真空環境下，空間幾乎吸收了從太空飛行器表面發射的所有熱輻射與氣體分子，沒有二次反射，就像一個理想的黑體，被稱為空間的“黑”。空間的這一環境稱為冷黑環境。
基本介紹
- 中文名：空間冷黑環境
- 外文名：space cold and black environment
- 學科：航空工程
- 領域：工程技術
定義,影響因素,高層大氣,電離層,磁層,
定義
在太空飛行器表面、若不計太陽和附近行星對它的輻射，從別的星球、銀河系和宇宙射線輻射來的總能是約為10W/m，相當於一個溫度為3—4K黑體所發射出的能量，被稱為空間的“冷”。
由於太空飛行器的尺寸相對於它到行星和其它星球的距離非常小，在外層空間真空環境下，空間幾乎吸收了從太空飛行器表面發射的所有熱輻射與氣體分子，沒有二次反射，就像一個理想的黑體，被稱為空間的“黑”。空間的這一環境稱為冷黑環境。
影響因素
空間環境是空間飛行的基本環境條件，對太空飛行器的運動和各系統的工作有顯著影響。 包括地球高層大氣、電離層和磁層中的各種環境條件。地球空間也存在著太陽電磁輻射，太陽宇宙線、銀河宇宙線和微流星體等。
高層大氣
大氣的密度和壓強隨高度的增加按指數規律迅速下降。大氣的密度和壓強除了隨高度有顯著的變化外，還與大氣的溫度有密切的關係，而溫度又隨季節、地方時差和太陽活動的程度等因素變化，致使高層大氣呈現極為複雜和多變的結構。
電離層
大約從距地面60公里處開始，太陽的電磁輻射和粒子輻射使大氣的中性成分部分或全部電離，成為電子和正離子，構成電離層。電離層的電子濃度隨高度而變化,還常出現幾個極值區，稱為"層"，有D層、E 層和F(F1+F2)層。電離層的電子濃度還隨晝夜、季節、緯度和太陽的活動而變化。
磁層
地球磁場近似於偶極子磁場，太陽風將地磁場禁止在地球周圍的一定空間範圍內，形成地球磁層。它從距地表面 600~1000公里處開始向遠處空間延伸，其外邊界稱為磁層頂，朝向太陽，磁層頂離地面的距離為地球半徑的 8~11倍。磁層的形狀在向太陽的一面很像一個略被壓扁的半圓球，背向太陽的一面有一個很長的近似於圓柱形的尾部，稱為磁尾。太陽風的擾動往往會引起地球磁層的劇烈變化，有時還會發生磁層暴和磁層亞暴。在磁層亞暴時，磁尾的電漿片中會出現3~200千電子伏的高能電漿，向地球注入時可以達到地球靜止衛星的軌道高度。磁層中還存在著高能帶電粒子，其相對密度較大的聚集區域稱為地球輻射帶，又稱范愛倫輻射帶。地球輻射帶分為內輻射帶和外輻射帶，內輻射帶主要由能量為幾到幾十兆電子伏的高能質子組成，外輻射帶主要由能量為幾十到幾百千電子伏的高能電子組成。輻射帶高能粒子的通量較大，是引起太空飛行器的一些材料、器件和人體輻射損傷的主要原因。
