近地軌道天葬服務(wù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及航天科技服務(wù)領(lǐng)域，特別是一種近地軌道天葬系統(tǒng)，包括近地軌道天 葬服務(wù)設(shè)備和地面應(yīng)用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，人類社會(huì)探索太空獲取了無(wú)數(shù)重大突破，積淀了許多 有價(jià)值的科學(xué)技術(shù)。航天科技給人類社會(huì)和平和發(fā)展帶來(lái)了很多福利。
[0003] 隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，天葬也一步步走向成熟。利用航天發(fā)射運(yùn)載攜帶天葬 設(shè)備，可將用戶的樣品送入太空。樣品包括動(dòng)物骨灰、動(dòng)物毛發(fā)、植物樣本、其它紀(jì)念品等物 品。
[0004] 在申請(qǐng)?zhí)枮?9116331. 1中公開(kāi)了一種骨灰天葬裝置及對(duì)應(yīng)的天葬方法，由空氣 球、吊繩和骨灰容器相互連接組成，使用時(shí)在骨灰容器中填入骨灰，并向探空氣球內(nèi)充入足 夠的氫氣，放入探空氣球可實(shí)現(xiàn)天葬。這種骨灰天葬可實(shí)現(xiàn)性比較低。同樣，在申請(qǐng)?zhí)枮?200410044913. X中也公開(kāi)了一種殯葬的方法，將骨灰裝入特制容器，封蓋并運(yùn)送至空葬現(xiàn) 場(chǎng)，在其現(xiàn)場(chǎng)安裝空葬裝置，通過(guò)氫氣球和熱氣球入至空中，并通過(guò)一打翻裝置將其打翻， 將骨灰灑入空中。這種殯葬處理方式比較容易污染空氣，不能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格意義上的天葬。
[0005] 也就是說(shuō)，天葬設(shè)備能否可以停留在某一軌道上，形成永久空間碎片；也可以墜入 大氣層，與大氣層摩擦后，燃燒殆盡，成為真正的天葬。
[0006] 為脫離地球引力，天葬設(shè)備隨著運(yùn)載高速飛行，在穿越大氣層期間要經(jīng)歷一系列 苛刻的力、熱和空間輻射等環(huán)境，對(duì)發(fā)明有一定的環(huán)境適應(yīng)性的需求。
[0007] 國(guó)外也開(kāi)始研究了裝在人體骨灰的載荷設(shè)備，該設(shè)備使用金屬膠囊采集人體骨 灰，然后裝在一個(gè)較大的載荷中。該設(shè)備只是一個(gè)盛樣品的容器，沒(méi)有與地面的通信設(shè)備。 無(wú)法實(shí)現(xiàn)盛樣品的容器做到真正控制其軌道、或掉落等的操作，不能實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)化，監(jiān) 控自主化的功效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供了近地軌道天葬服務(wù)系統(tǒng)，包括天葬服務(wù)設(shè)備和地面應(yīng)用系統(tǒng)。
[0009] 天葬服務(wù)設(shè)備用于盛放樣品，維持整個(gè)設(shè)備在軌運(yùn)行，以及與地面應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行 通信。天葬服務(wù)設(shè)備包括結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、姿控分系統(tǒng)、測(cè)控分系統(tǒng)、供配電分系 統(tǒng)和綜合電子分系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)包括衛(wèi)星結(jié)構(gòu)體、盛放樣品的樣品容置體、連接/分離裝 置，所述樣品容置體設(shè)置在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)體內(nèi)，所述供配電分系統(tǒng)中的太陽(yáng)電池片設(shè)置在供配 電分系統(tǒng)的殼體外，熱控分系統(tǒng)、姿控分系統(tǒng)、測(cè)控分系統(tǒng)分別位于所述衛(wèi)星結(jié)構(gòu)體內(nèi)，其 結(jié)構(gòu)采用輕型材料。
[0010] 天葬服務(wù)設(shè)備充分利用輕型材料，不僅具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，還具有較強(qiáng) 的力學(xué)、熱學(xué)、空間輻射等環(huán)境適應(yīng)性。天葬服務(wù)設(shè)備采用輕質(zhì)材料構(gòu)成，具有重量輕、性價(jià) 比高的優(yōu)點(diǎn)。天葬服務(wù)設(shè)備外形不固定，可以根據(jù)需要特殊定制，裝載一切可以上天的東 西。
[0011] 地面應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)天葬服務(wù)設(shè)備的在軌狀態(tài)監(jiān)控，保證天葬服務(wù)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn) 行，并通過(guò)信息傳輸與過(guò)濾設(shè)備對(duì)在軌狀態(tài)信息進(jìn)行過(guò)濾，最后通過(guò)網(wǎng)路終端設(shè)備可以實(shí) 時(shí)查看天葬服務(wù)設(shè)備的在軌狀態(tài)。
[0012] 地面應(yīng)用系統(tǒng)包括測(cè)控天線子系統(tǒng)、地面處理設(shè)備、信息過(guò)濾和傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)計(jì) 算機(jī)；
[0013] 所述測(cè)控天線子系統(tǒng)與所述地面處理設(shè)備通信連接，所述測(cè)控天線子系統(tǒng)實(shí)時(shí)接 收天葬服務(wù)設(shè)備發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)并將所述相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述地面處理設(shè)備；
[0014] 所述地面處理設(shè)備接收并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)、解擴(kuò)處理，得到天葬服務(wù)設(shè)備的 在軌狀態(tài)信息，并將天葬服務(wù)設(shè)備在軌狀態(tài)信息發(fā)送至所述信息過(guò)濾和傳輸設(shè)備；
[0015] 所述信息過(guò)濾和傳輸設(shè)備接收天葬服務(wù)設(shè)備在軌狀態(tài)信息并對(duì)天葬服務(wù)設(shè)備在 軌狀態(tài)信息進(jìn)行過(guò)濾后輸出至所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)；
[0016] 所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)接收天葬服務(wù)設(shè)備在軌狀態(tài)信息并將天葬服務(wù)設(shè)備在軌狀態(tài)信 息傳輸至網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)。
[0017] 所述網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，用于下載并顯示所述在軌狀態(tài)信息。
[0018] 較佳地，所述信息過(guò)濾和傳輸設(shè)備將所述在軌狀態(tài)信息傳送到顯示屏進(jìn)行顯示， 然后由成像與處理設(shè)備進(jìn)行圖像采集與處理后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。
[0019] 由于整套系統(tǒng)成本較低，可利用小型運(yùn)載發(fā)射或搭載發(fā)射，使得太空技術(shù)更加貼 近人民大眾，更好地為大眾服務(wù)。
[0020] 當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ] 圖1為近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備外部組成示意圖；
[0022] 圖2為近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備內(nèi)部組成示意圖；
[0023] 圖3為近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備典型布局圖；
[0024] 圖4為近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備樣品容置體典型外觀示意圖；
[0025] 圖5為近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備爆炸螺栓連接示意圖；
[0026] 圖6為近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備地面應(yīng)用系統(tǒng)組成示意圖；
[0027] 圖7為地面應(yīng)用系統(tǒng)提供的近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備各參數(shù)示意圖。 具體實(shí)施例
[0028] 近地軌道天葬服務(wù)系統(tǒng)有運(yùn)行于太空軌道的天葬服務(wù)設(shè)備以及地面應(yīng)用系統(tǒng)組 成。
[0029] 近地軌道天葬服務(wù)設(shè)備，由結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、姿控分系統(tǒng)、測(cè)控分系統(tǒng)、供 配電分系統(tǒng)、綜合電子分系統(tǒng)組成，用于實(shí)現(xiàn)近地球軌道的天葬。上述是現(xiàn)在技術(shù)，設(shè)備在 軌可能會(huì)運(yùn)行一定時(shí)間，然后才可能與大氣層摩擦燃燒。運(yùn)行時(shí)間與入軌參數(shù)密切相關(guān)，可 能幾天，也可能幾年。圖1和圖2分別從外觀和內(nèi)部給出了天葬服務(wù)設(shè)備的組成示意圖。圖 2中，1表示太陽(yáng)電池片，2表示設(shè)備結(jié)構(gòu)外層，3表示測(cè)控天線，4表示突耳。圖3中，5表示 電池，6表示磁強(qiáng)計(jì)，7表示中心控制單元，7-1表示計(jì)算控制模塊，7-2表示溫控模塊，7-3表 示電源控制模塊，7-4表示遙控遙測(cè)模塊，7-5表示內(nèi)存，隸屬于遙控遙測(cè)模塊，8表示磁力 矩器。
[0030] 結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)內(nèi)包括盛放樣品的設(shè)備，提供其它設(shè)備的安裝接口，以及與搭載的運(yùn) 載火箭或其它衛(wèi)星的連接與分離接口。結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)采用輕型材料，內(nèi)部可安裝大量存放樣 品的太空容置體。天葬服務(wù)設(shè)備一般不獨(dú)立發(fā)射，主要采用搭載方式進(jìn)入軌道。天葬服務(wù) 設(shè)備可以直接與運(yùn)載相連，也可以與被搭載的衛(wèi)星連接，需要相應(yīng)的連接與分離裝置。
[0031] 航天的連接與分離裝置，包括包帶分離和點(diǎn)式分離。包帶分離需要分離解鎖裝置 和包帶，可靠性較高，但是系統(tǒng)較復(fù)雜，系統(tǒng)重量也較重。點(diǎn)式分離不需要包帶，采用少量幾 個(gè)解鎖裝置就可以保證在軌可靠分離，是天葬服務(wù)設(shè)備的首選分離裝置。航天器上常見(jiàn)的 點(diǎn)式連接與分離裝置有爆炸螺栓、分離螺母和拔銷(xiāo)器三種。爆炸螺栓承載力大，具有足夠的 連接剛度，在航天型號(hào)中廣泛使用，但爆炸螺栓依靠火藥能量直接截?cái)嘟饘俪辛U件的削 弱槽以完成解鎖，因此解鎖時(shí)沖擊比分離螺母和拔銷(xiāo)器大。拔銷(xiāo)器由連接桿和襯套組成，連 接桿插入到襯套中，通過(guò)銷(xiāo)釘鎖定?；鸸て菲鸨?，銷(xiāo)釘被拔出，連接桿和襯套解除鎖定， 天葬服務(wù)設(shè)備與被搭載火箭或衛(wèi)星解鎖。拔銷(xiāo)器的銷(xiāo)釘與連接桿和連接桿與襯套間的連接 一般為間隙配合（一般為o.lmm左右），一般不用于較大承力結(jié)構(gòu)中。天葬服務(wù)設(shè)備系統(tǒng) 重量輕、體積小，可以使用任意一種連接方式。圖5給出了一種典型的爆炸螺栓連接方式。 圖5中，1為爆炸螺栓，1-1為爆炸后分離位置，2為天葬設(shè)備結(jié)構(gòu)，3為運(yùn)載結(jié)構(gòu)（被搭載結(jié) 構(gòu)）。天葬設(shè)備結(jié)構(gòu)通過(guò)爆炸螺栓與運(yùn)載結(jié)構(gòu)連接，爆炸后分離位置設(shè)置其內(nèi)。
[0032] 天葬服務(wù)設(shè)備的樣品容置體用于盛放樣品。樣品可以是動(dòng)物骨灰，也可以是動(dòng)物 毛發(fā)、植物樣本、其它紀(jì)念品等物品。容置體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以有多種形狀，比如方形或圓形， 可根據(jù)實(shí)際需要加工成需要的形狀。圖3給出了幾種典型的天葬服務(wù)設(shè)備樣品容置體的布 局圖。圖3中，1表示容置體截面為圓形，各容置體之間有一定距離；2表示容置體截面也 為圓形，但容置體側(cè)面有凸起和下凹結(jié)構(gòu)，使得各容置體可以緊密貼在一起，增大結(jié)構(gòu)空間 利用率；3表示容置體截面為矩形，為增加結(jié)構(gòu)空間利用率，容置體側(cè)面也有凸起和下凹結(jié) 構(gòu)；4表示容置體截面為六邊形，類似于蜂巢結(jié)構(gòu)，也是為增加結(jié)構(gòu)空間利用率。
[0033] 樣品容置體外形尺寸同樣可以多種多樣，圖4給出了幾種典型的樣品容置體外形 圖。為保證一定的力學(xué)和熱學(xué)環(huán)境適應(yīng)能力，樣品