第1章 绪论1

1.1 空间碎片研究历史1

1.2 本书阅读指南4

参考文献4

第2章 当前空间碎片环境及其来源5

2.1 发射历史及其对轨道环境的影响5

2.2 历史上的在轨解体事件18

2.3 非解体性空间碎片源23

2.4 地基雷达和光学测量28

2.5 在轨测量和回收表面46

参考文献56

第3章 当前空间碎片环境模型58

3.1 目标群的轨道传播理论58

3.2 体积离散化和体元经过事件59

3.3 可跟踪的空间目标集合64

3.4 爆炸和碰撞碎片建模65

3.5 固体火箭发动机熔渣和粉尘建模73

3.6 钠钾冷却剂液滴建模79

3.7 “韦斯特福德针簇”建模82

3.8 表面退化和碰撞喷出物建模83

3.9 碎片的历史演变和空间分布87

3.10 测量和模型数据的比较99

3.11 空间碎片环境模型106

参考文献107空间碎片--模型与风险分析目录第4章 当前空间碎片环境的碰撞流量建模110

4.1 碰撞流量的计算110

4.2 碰撞几何分析113

4.3 典型目标轨道的碰撞流量估计116

参考文献136

第5章 未来空间碎片环境建模137

5.1 长期预测的轨道传播算法137

5.2 长期碎片环境预测策略138

5.3 未来发射和释放事件建模139

5.4 星座和小卫星的部署141

5.5 “一切正常”预报场景的定义145

5.6 “一切正常”情况的变化152

5.7 可选的碎片环境规划模型153

参考文献155

第6章 空间碎片减缓措施对环境的影响157

6.1 空间碎片减缓措施157

6.2 通过任务后钝化防止在轨爆炸159

6.3 LEO目标的任务后处理162

6.4 GEO目标的任务后处理173

6.5 GTO上面级的离轨179

6.6 保护区域的确定182

参考文献186

第7章 超高速碰撞损伤评估和防护技术188

7.1 超高速加速器和爆炸流体力学模拟188

7.2 超高速碰撞效果192

7.3 单壁损伤方程193

7.4 多壁损伤方程196

7.5 HVI防护层设计与应用199

参考文献201

第8章 编目目标的碰撞预警与规避机动202

8.1 轨道预报及其不确定性202

8.2 接近事件的确定205

8.3 接近事件的碰撞风险评估208

8.4 规避机动频率的统计预报212

8.5 运行卫星的规避机动218

参考文献225

第9章 再入预报与地面风险评估227

9.1 历史上的危险再入事件227

9.2 中长期再入预测230

9.3 短期再入预测235

9.4 再入目标解体和残存的预测240

9.5 再入事件对地面的风险评估249

9.6 长期和短期的再入风险管理255

9.7 危险再入材料266

参考文献268

第10章 地球流星体环境建模270

10.1 狄怀恩-史塔贝克(DIVINE-STAUBACH)流星体模型270

10.2 典型目标轨道流星体通量估计274

10.3 流星体流事件建模276

10.4 近地目标及其风险283

参考文献291

第11章 国际背景下的空间碎片行动292

11.1 国际信息交换论坛292

11.2 技术层面的国际合作293

11.3 国际标准和政策293

参考文献294

结语295

附录A 轨道力学基础296

A.1 开普勒轨道296

A.2 平面轨道机动299

A.3 地球形状及其测量参数300

A.4 地球轨道的主要摄动300

A.5 牛顿摄动方程302

A.6 高斯摄动方程303

A.7 拉格朗日摄动方程304

A.8 摄动方程积分304

A.9 地球轨道上的摄动306

参考文献308

附录B 地球大气309

B.1 (大气)热层模型构成309

B.2 热层模型实现318

B.3 太阳和地磁活动320

参考文献326

附录C 地球引力势328

C.1 引力势的数学表达328

C.2 引力势谐波系数330

参考文献332

附录D 从轨道视点分析世界人口333

D.1 世界人口密度分布模型333

D.2 沿地面轨迹的人口采样334

参考文献346

附录E 中英文名词对照表347

附录F 缩略词表377

参考文献综合385