宇宙真空測量的理論與技術

達道安¹ 楊亞天²

　　1).中國航天科技集團公司五院五一零所; “真空低溫技術與物理”國家實驗室　2).福建師范大學物理系

　　摘要：本文在分析了地面真空測量技術和宇宙真空測量技術特性的基礎上，明確了宇宙真空測量的參數為行星大氣的密度、壓強、組份、溫度及垂直高度。根據大量測量數據和行星大氣分布理論，建立行星大氣上述特性隨垂直高度平均分布的，接近行星實際大氣的大氣模式或”標準大氣”。

　　當人們在航天器上測量行星大氣密度時，由于測量坐標系的高速運動，測量對象變為非平衡態的定向分子流強度或動壓強，完全不同于平衡態下的測量數據。必須經過坐標系轉換把航天器上的測量數據轉換成行星坐標系的數據才可和地面觀測數據比較，這就需要建立航天器坐標系和行星坐標系之間的數學轉換公式。本文在對文獻進行綜合分析的基礎上系統地歸納整理了宇宙真空的測量理論與技術，嚴格推導出了在運動坐標系中，方向分子流強度和壓強的數學表達式，進行了合理性討論，并給出了把方向分子流強度轉換為平衡態壓力的轉換公式，形成了比較完整的宇宙真空測量理論體系。

　　根據該理論提出了宇宙真空測量技術方案，包括選取定向分子流壓強和分子流強度測量傳感器的建議，同時建立了在地面進行宇宙真空測量校準的理論，對宇宙真空測量有重要的理論和實際指導意義。