Перспективы применения наноматериалов в космической технике. Новиков Л.С - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Требования к материалам космических аппаратов
97
До высоты ∼100 км состав атмосферы мало меняется. Выше
этого уровня существенным становится процесс диссоциа-
ции молекул кислорода, вследствие чего в интервале высот
~200−700 км атомарный кислород является основной атмосфер-
ной составляющей. Выше 1000 км в составе атмосферы начинает
преобладать гелий, а на высотах в несколько тысяч километров
атмосфера состоит
преимущественно из атомов водорода, причем
выше 20 000 км она практически полностью ионизована. Вопрос
о газовом составе верхней атмосферы Земли является важным
для нашего рассмотрения, так как на низких околоземных орби-
тах одним из наиболее значимых механизмов повреждения мате-
риалов, находящихся на поверхности КА, является их эрозия под
действием химически активного атомарного кислорода
.
Реально давление в непосредственной близости от КА может
значительно (иногда на несколько порядков) превышать давление
в окружающем космическом пространстве за счет формировании
Таблица
4.2.
Усредненные значения параметров атмосферы Земли
в диапазоне высот 200−10 000 км
Высота,
км
Давление,
Па
Плотность,
кг
⋅м
−3
Температура,
К
Концентрация
частиц, м
−3
200
1,9
⋅10
–4
4,3⋅10
–10
1 290
1,0⋅10
16
300
3,5
⋅10
–5
5,5⋅10
–11
1 650
1,5⋅10
15
400
9,6
⋅10
–6
1,3⋅10
–11
1 730
4,0⋅10
14
500
3,2
⋅10
–6
3,9⋅10
–12
1 750
1,3⋅10
14
600
1,2⋅10
–6
1,4⋅10
–12
1 760
4,9⋅10
13
800
2,1
⋅10
–7
2,2⋅10
–13
1 770
8,6⋅10
12
1000
4,9⋅10
–8
4,3⋅10
–14
1 770
2,0⋅10
12
1500
5,7
⋅10
–9
2,2⋅10
–15
1 770
2,3⋅10
11
2000
2,2
⋅10
–9
6,0⋅10
–16
1 770
8,9⋅10
10
3000
4,9
⋅10
–10
1,9⋅10
–16
1 900
1,9⋅10
10
5000
3,0
⋅10
–10
4,5⋅10
–17
3 000
4,6⋅10
9
10000
2,1
⋅10
–10
1,0⋅10
–17
15 000
1,0⋅10
9
                    Требования к материалам космических аппаратов

Таблица 4.2. Усредненные значения параметров атмосферы Земли
             в диапазоне высот 200−10 000 км

 Высота,   Давление,     Плотность,      Температура,   Концентрация
   км         Па           кг⋅м−3             К          частиц, м−3

  200      1,9⋅10–4       4,3⋅10–10         1 290         1,0⋅1016
  300      3,5⋅10   –5
                          5,5⋅10   –11
                                            1 650         1,5⋅1015
  400      9,6⋅10–6       1,3⋅10–11         1 730         4,0⋅1014
  500      3,2⋅10–6       3,9⋅10–12         1 750         1,3⋅1014
  600      1,2⋅10–6       1,4⋅10–12         1 760         4,9⋅1013
  800      2,1⋅10   –7
                          2,2⋅10   –13
                                            1 770         8,6⋅1012
  1000     4,9⋅10–8       4,3⋅10–14         1 770         2,0⋅1012
  1500     5,7⋅10–9       2,2⋅10–15         1 770         2,3⋅1011
  2000     2,2⋅10   –9
                          6,0⋅10   –16
                                            1 770         8,9⋅1010
  3000     4,9⋅10–10      1,9⋅10–16         1 900         1,9⋅1010
  5000     3,0⋅10–10      4,5⋅10–17         3 000          4,6⋅109
  10000    2,1⋅10–10      1,0⋅10–17         15 000         1,0⋅109


   До высоты ∼100 км состав атмосферы мало меняется. Выше
этого уровня существенным становится процесс диссоциа-
ции молекул кислорода, вследствие чего в интервале высот
~200−700 км атомарный кислород является основной атмосфер-
ной составляющей. Выше 1000 км в составе атмосферы начинает
преобладать гелий, а на высотах в несколько тысяч километров
атмосфера состоит преимущественно из атомов водорода, причем
выше 20 000 км она практически полностью ионизована. Вопрос
о газовом составе верхней атмосферы Земли является важным
для нашего рассмотрения, так как на низких околоземных орби-
тах одним из наиболее значимых механизмов повреждения мате-
риалов, находящихся на поверхности КА, является их эрозия под
действием химически активного атомарного кислорода.
   Реально давление в непосредственной близости от КА может
значительно (иногда на несколько порядков) превышать давление
в окружающем космическом пространстве за счет формировании

                                                                       97

Страницы