宇宙真空测量的理论与技术

宇宙真空测量的理论与技术

达道安¹ 杨亚天²

　　1).中国航天科技集团公司五院五一零所; “真空低温技术与物理”国家实验室　2).福建师范大学物理系

　　摘要：本文在分析了地面真空测量技术和宇宙真空测量技术特性的基础上，明确了宇宙真空测量的参数为行星大气的密度、压强、组份、温度及垂直高度。根据大量测量数据和行星大气分布理论，建立行星大气上述特性随垂直高度平均分布的，接近行星实际大气的大气模式或”标准大气”。

　　当人们在航天器上测量行星大气密度时，由于测量坐标系的高速运动，测量对象变为非平衡态的定向分子流强度或动压强，完全不同于平衡态下的测量数据。必须经过坐标系转换把航天器上的测量数据转换成行星坐标系的数据才可和地面观测数据比较，这就需要建立航天器坐标系和行星坐标系之间的数学转换公式。本文在对文献进行综合分析的基础上系统地归纳整理了宇宙真空的测量理论与技术，严格推导出了在运动坐标系中，方向分子流强度和压强的数学表达式，进行了合理性讨论，并给出了把方向分子流强度转换为平衡态压力的转换公式，形成了比较完整的宇宙真空测量理论体系。

　　根据该理论提出了宇宙真空测量技术方案，包括选取定向分子流压强和分子流强度测量传感器的建议，同时建立了在地面进行宇宙真空测量校准的理论，对宇宙真空测量有重要的理论和实际指导意义。