1、一周內太空新聞與事件美國用反導武器擊毀失控偵察衛星，加速太空軍事化進程運行17年的尤里賽斯衛星結束使命美國天文學家認為，銀河系中有2060%的恒星在周圍可形成類地行星嫦娥1號衛星首次經受月食考驗，中斷聯系近4小時后儀器回復工作美國間諜衛星USA193醉翁之意不在“肼” 衛星再入大氣層時，溫度可打2000以上，而肼的沸點只有113度再入衛星與大氣層的摩擦中，早就會解體，不存在燃料箱落到地面的危險專打燃料箱是宣傳上的障眼法后果是加劇太空軍事化的進程 尤里賽斯飛船地球空間( Geospace ）地球空間的定義大氣層的基本特性什么是地球空間靠近行星地球的、受太陽輻射變化直接影響的空間區域。是地球大氣層

2、的一部分，從距地球表面約60公里，擴展到幾十個地球半徑。外邊界是太陽風與地磁場相互作用形成的。地磁場磁場擋風墻地球空間構成中高層大氣電離層磁層地球大氣分層地球大氣分層（按溫度分）對流層：地表至1718km。平流層：對流層頂至60km，溫度隨高度升高，臭氧主要集中在該層。中間層：平流層頂以上至100km，溫度隨高度降低，在100km附近達到最小值。熱 層：中間層頂至230500km，在該層溫度又重新急劇升高。影響大氣溫度變化的因素大氣層存在吸熱與放熱過程溫度的變化取決于熱平衡吸熱過程： 大氣層吸收太陽的輻射能量（主要以可見光的形式） CO2等溫室氣體吸收外流的紅外輻射放熱過程：云反射可見光、地球

3、表面紅外輻電磁波頻譜 可見光圖象 紅外圖像溫室氣體定義：能吸收地球表面輻射的紅外線的氣體種類：CO2、CH4、H2O、CFCI3、CF2CL2臭氧(O3)分布：1050km, 主要集中在25km附近；變化：逐日、逐月、逐年變化；隨高度和緯度變化；臭氧產生過程臭氧對紫外線的屏蔽作用臭氧洞大氣臭氧對太陽UV的吸收UV-B輻射效應危害皮膚和眼睛；增加皮膚癌和白內障的發病率；抑制人的免疫力臭氧對人類生存環境不利的影響分布在地球表面的臭氧污染環境，對人類的健康是不利的。在烈日下，當交通阻塞時汽車產生很多二氧化氮，這時容易產生較多的臭氧。 當臭氧的比例超過十億分之125 (125ppb)，則開始對人體健康

4、有影響。 大氣溫度變化的原因對流層由地面加熱，地表溫度高；臭氧在2225km處為最大，它吸收了太陽紫外輻射，加熱了平流層的大氣，使該層的溫度隨高度上升；平流層頂以上幾乎沒有臭氧，太陽紫外線在該層未被吸收，溫度隨高度下降；平流層頂以上的熱損耗自身紅外輻射；中間層溫度降低是由于二氧化碳與臭氧分別在15微米和9.6微米的輻射；熱層的加熱源吸收太陽紫外輻射和X射線（最重要）帶電粒子加熱（高緯地區）電離層電流加熱（高緯地區）地球大氣成分低層大氣主要成分和比例：氣體 容積百分比 質量百分比 氮 78.084 75.52 氧 20.948 23.15 氬 0.934 1.28CO2 0.033 0.05大氣

5、密度日變率40公里以下：6%；50100公里：1025%；100公里以上：隨太陽活動和地磁活動而變化；在磁暴發生幾個小時以后，密度可增加幾倍甚至達10倍。研究20100公里的大氣的重要性亞軌道飛行器的飛行范圍載人航天器返回時加熱嚴重的區域中程導彈飛行空間亞軌道旅游對地觀測軍事偵察亞軌道飛行器美國亞軌道戰機美國超級X系列試驗飛行器屬于亞軌道飛行器，目前已經發展到X50型特點：極超音速，亞軌道飛行X-15X-15先后創造了6.72馬赫速度和108公里升限的世界記錄。X-43A2004年11月16日，X-43A最高速度達到9.6馬赫,超過子彈速度 美軍將測試速度達20馬赫的獵鷹飛行器“獵鷹（Falc

6、on）”極超音速飛行器設計速度最高為24000公里/小時(音速的22倍)、飛行高度可達30-45公里。第一架“獵鷹” 將于2008年或2009年完成持續時間為1小時的試飛。近太空的軍事應用存在巨大軍事潛力，但有待進一步驗證平流層飛艇取得重大進展，但2015年前難以實現軍事部署近太空被納入聯合作戰系統，但探索性成分較大高層大氣對衛星的影響衛星軌道：衛星壽命：衛星返回時的加熱、回落點；高層大氣對軍事活動的影響導彈命中精度：密度值比設計值增大2040，射程減小23.047.6km； 密度變化5%，爆高誤差1km；美國民兵核導彈（100萬噸當量）摧毀地下發射井時，在0.4km之內破壞概率為80%，在

7、1.6km之外破壞概率只有10%；地球大氣分層（按電離狀態分）非電離層：60km以下，大氣基本上沒有被電離，處于中性狀態；電離層： 60km以上至1000km，大氣在太陽紫外線，帶電粒子用下電離，形成大量的正、負離子和自由電子。這一層對無線電波的傳播有重要作用。具體又可分為D、E、和F層。電離層與電磁波傳播什么是電離層電離層的結構電離層擾動電磁波在電離層中的傳播1、什么是電離層地球高層大氣的一部分，因受太陽的紫外線、X射線和帶電粒子輻射而電離。是地球大氣中自由電子密度足以對無線電波傳播產生顯著影響的區域。高度范圍：601000km。電離層分層D層：6090km。E層： 90160kmF層： 1

8、60km以上決定電離層電子密度的因素電離作用：來自外界的各種電離源：紫外，軟X 射線，帶電粒子復合作用：離子與電子復合，變成中性成分。與熱層的風，中性成分的濃度有關。D層主要電離源：太陽的拉曼輻射和軟X射線輻射夜間D層基本消失由于大氣較稠密，電子與中性粒子和離子的碰撞頻繁，無線電波在這一層中的衰減嚴重。 E層 高度范圍90160km電子密度峰值出現在105110km之間。主要電離源是太陽紫外線和軟射線夜間E層的電子密度很低。 F層 高度范圍在160km以上，是電離層中持久存在、電子密度主極大所在的層次。 一般將F層細分成F1和F2兩個層次。 電離層變化日夜變化太陽潮汐引起的平靜日變化突然的擾動

9、變化突發電離層騷擾太陽耀斑發出的X射線暴使向陽面D區的電離密度急劇增加，短波和中波無線電信號立即衰落甚至完全中斷 。突發電離層騷擾太陽耀斑紫外和X射線突增向陽面電離層電離增強 短波無線電通信衰減或中斷電離層暴地磁場發生全球性變化時，電離層狀態發生的急劇變化稱為電離層暴；正常形態打亂，使得通信適用頻率的選擇困難。電磁波在電離層中的傳播低頻波傳播中頻波傳播高頻波傳播超高頻波傳播極低頻（ELF)與甚低頻(VLF)傳播極低頻信號在地球和電離層之間所構成的“波導管”中傳播，穩定可靠。極低頻波的特點超視距傳播能穿入海水數百米深極低頻通信系統缺點：系統極為龐大，天線效率極低，可能對四周環境造成有害影響，對電

10、力線、電話線和電氣設備等形成電磁干擾；費用昂貴。中頻傳播方式地波傳播主要用于導航、海上通信、調幅廣播高頻波（短波）傳播天波，電離層反射主要用于短波廣播、電話、超視距雷達短波傳播傳播形式：反射或多次反射；最大可用頻率（MUF):在通訊距離給定情況下，地面短波通訊所能使用的最大頻率。吸收限制的頻率（ALF):可用頻帶的最低限制，低于此頻率，電磁波將被D層吸收。典型的短波傳播路徑簡單傳播模式其它傳播模式超視距雷達 超視距雷達利用電磁波在電離層與地面之間的反射或電磁波在地球表面的繞射探測地平線以下目標的雷達，又稱超地平線雷達。主要用于早期預警和戰術警戒，是對地地導彈(特別是低彈道的洲際導彈和潛地導彈)

11、、部分軌道武器(包括低軌道衛星)和戰略轟炸機的早期預警手段。 超視距雷達能在導彈發射后1分鐘發現目標，3分鐘提供預警信息，預警時間可長達30分鐘。超視距雷達在警戒低空入侵的飛機、巡航導彈和海面艦艇時，可以在200400公里的距離內發現目標。 與微波雷達相比，超視距雷達對飛機目標的預警時間約可增加10倍；對艦艇目標的預警時間可增加3050倍。它還能探測4000公里以內的核爆炸，通過測量電離層的擾動情況估計核爆炸的當量和高度。 超視距雷達基本類型 利用電離層對短波的反射效應使電波傳播到遠方的雷達，稱為天波超視距雷達，作用距離為10004000公里。利用長波、中波和短波在地球表面的繞射效應使電波沿曲線傳播的雷達，稱為地波超視距雷達。作用距離較短，但它能監視天波超視距雷達不能覆蓋的區域。 甚高頻天波，電離層反射用于移動通信、電視、調頻廣播等甚高頻、超高頻與極高頻視距傳播用于衛星通信、雷達和移動通信影響電磁波傳播的因素電離層不均勻結構：電離層擾動： 突發電離層騷擾 電離層暴 電離層不均勻結構效應電離層閃爍，信號相位變化，導致導航、定位誤差數字通訊誤碼影響無線電波傳播路徑電離層閃爍嚴重地區分布電離層擾動的效應最高和最低可可用頻率變化飛行體跟蹤、航天