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空姐问答
小课堂
第四十期
月
日
周
一
上周末，空姐为你们留了1个问题，来瞧瞧空姐的解答以及从留言中选出的最佳答案吧！
想要查看原问题背景介绍的同事们可以点击《》~下边就让我们来瞧瞧空姐的解答吧！
空姐正解
答：卫星在太空中的飞行是失重的，所以对它的姿态须要进行控制，否则卫星都会漫无目的天旋地转，这样的状态是绝对不容许存在的。
任务不同的卫星对姿态的要求也不一样，例如对于通信卫星来说，就须要将通信天线仍然对准地面。对于太阳观测卫星来说，就要求主要的观测设备必须时刻对准太阳。为了保证充足的飞行动能，卫星的飞行姿态也要尽量保证太阳能划艇能最大面积接受太阳照射。
卫星在太空飞行过程中，姿态会遭到好多诱因的影响，比如因重力梯度形成的扭矩、气流变化形成的扭矩、太阳幅射转矩和磁扭矩。
这种影响诱因在不同的高度表现下来的重要程度不同，在低高度范围内（300-550km）磁力矩，重力梯度转矩和气动扭力占主导，延展至高高度区域（800km以上）后，磁扭矩的重要性就彰显下来了。
据悉，飞行器在飞行过程中会做切割磁感线运行因而形成感生电场，电流可达0.4V/m，在做多间环境相关剖析的过程中，这是一个不可忽略电流，它能造成卫星表面带电造成电荷积累，这一效应会造成空间侦测卫星的电场检测数据和粒子侦测数据形成严重偏差。
卫星在载流子运行的过程中，卫星的载流子轴会与地磁场构成闭合回路，并不断切割磁力线形成感应电压，形成的感应电压会导致减振效应，结果就是造成卫星的载流子速度增长，也被称为消旋。
与此同时，感应电压自身也会形成磁矩，这个磁矩是推动卫星载流子的，也被称为旋进转矩。这会就有人要问了，两个转矩在一起不就抵消了嘛，怎么会对卫星的姿态形成影响呢？这就要比较两个转矩的大小了，消旋扭矩与垂直于载流子轴的磁场份量平方成反比，而旋进扭矩与平行于载流子轴的地磁场份量成反比，两项一比较都会造成卫星自选速度出现误差，因而在卫星上都配有消旋设备来控制卫星上的磁性以保证卫星的载流子稳定，要晓得在空间粒子侦测过程中，卫星的载流子粒子分布函数的产生至关重要。
在低高度区域地磁场一般比较稳定，我们也常用这一区间的磁场作为标定卫星姿态的一个参考系，通过卫星搭载磁强计估算得到的数据和地磁场的空间分布进行对比，我们就可以确定卫星的姿态。
若果在卫星三个互相垂直的方向分别安装通过一定电压的线圈才能形成满足一定要求的扭矩，这个方式也常常拿来进行姿态控制。
这么空间中的磁场又该如何检测呢？目前卫星上流行搭载的检测仪器是磁路门磁强计。它的帧率才能达到0.1nT的数目级，阻值达到从0.1nT到几万nT，就能覆盖地磁场范围。
要想理解磁路门磁强计的原理就得理解哪些是“磁滞回线”和“磁饱和现象”。简单说来，磁场硬度和磁感应硬度有一个对应关系（如右图），这个对应关系就是磁滞回线。这三者一般不是线性变化的，而是非线性的，当磁场硬度H小于一定值Hm后，磁感应硬度不再减小，这个现象就是磁饱和现象。
借助材料的这一特点，我们把探头检测的磁场作为输入，通过一系列讯号传输我们能够得到反比于输入磁场的磁感应讯号，进而获得空间磁场数据。当检测磁场小于高磁导率材料的饱和Hm后，信后就被调制，如同是一道门，所以也被形象的成为磁路门磁强计。
说到这儿是不是对磁场怎样影响卫星姿态和怎样检测空间磁场有了更多的了解呢？欢迎在屏幕下方与我们互动留言哦！
留言区·精选
@水蛇ฉันคิดถึง
航天器尤其是低轨道航天器在月球磁场中会遭到干扰磁扭矩的影响磁力矩，该磁扭矩与磁场硬度成反比，也和航天器的磁矩成反比，使航天器的姿态发生变化。当航天器的姿态采用载流子稳定形式时，磁扭力会使载流子轴发生进动，在航天器结构中形成的感应电压会造成载流子速度增加
@烜
月球的磁场的确对卫星有影响，电磁感应就是其中之一，卫星就好比一根短杆，再绕地过程中始终切割月球磁感线，所以卫星两个“翅膀”上积累了正负不等的电荷。其实，我们也可以用这个效应发电，但有得必有失，骤然而至的就是卫星的动能降低，轨道增加……一般卫星切割磁感线会有可以忽视不计的电压形成，所以切割磁感线对卫星影响不大
@春子弄墨
似乎空间磁场的磁体恒定，就可以借此来决定卫星以哪些样的姿态运行吧……测量空间磁场应当，就用个别已知原理确定的设备了，再说，高温下或则不同精度要求下，要选取对应合适的设备检测吧……
@雷神
月球磁场的变化将影响卫星的高度、速度和姿态，当磁场硬度变大是，卫星的姿态倾斜度更大；反之则倾斜度缩小
@心湖
卫星姿态的精确控制主要是借助磁扭力器来实现的，磁扭力器虽然就是电磁铁，通电后形成磁场与月球磁场互相作用来调整卫星姿态。工作时先由卫星磁强计检测出卫星附近磁场情况来确定磁扭力器形成磁场的大小和方向，可以比较确切的控制卫星姿态了。
@奋斗
空间磁场会对卫星的太阳能划艇，以及精密仪器的运行形成影响，比如会使太阳能赛艇弯曲，会使磁谱仪的检测结果形成偏差，导致损失！
谢谢你们的支持，我们上期再会！
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