本書對航天器空間環境工程進行了較全面的論述。主要包括緒論、日地空間環境、航天器空間輻射環境效應、航天器空間充放電效應、航天器中性大氣及真空熱環境效應、微流星體及空間碎片、航天器力學環境試驗、航天器熱環境試驗、航天器磁設計與試驗、航天器空間環境工程設計、空間環境探測與預報等內容，最后結合技術發展趨勢對航天器空間環境工程的發展進行了展望。
本書可作為高等院校宇航相關專業學生的教學參考書，也可供從事航天器空間環境工程設計、實施、評價及有關專業的科技人員參考。
1.展現了我國空間科學技術的眾多原創性科研成果。
2.反映“互聯網+”與航天技術的融合發展。
3.體現我國空間探索和空間應用的科技創新能力。
4.叢書由葉培建院士領銜，孫家棟、閔桂榮、王希季三位院士聯袂推薦。
5.力圖為研究和設計的人員提供新的設計思路和方法。
楊曉寧，博士，研究員，航天器環境工程領域專家，現任北京衛星環境工程研究所副所長、航天機電產品環境可靠性試驗技術北京市重點實驗室主任。作為型號副總指揮組織了“中星10號”等多顆通信衛星研制并成功發射，主持完成了“天舟一號”及10余顆通信、遙感衛星系統集成和大型試驗工作。曾獲得國防科學技術進步獎二等獎1項。發表核心期刊論文20余篇。
楊勇，博士，高級工程師，現任職于北京衛星環境工程研究所。主要從事航天器空間環境工程設計、試驗驗證等方面的研究和工程技術工作，參與制定多項航天器試驗領域的國標、國軍標。發表核心期刊論文10余篇。
第 1章 緒論 001
1.1 航天器空間環境工程概述 002
1.1.1 航天器環境工程基本概念 003
1.1.2 航天器空間環境與效應 005
1.1.3 空間環境工程發展歷程 007
1.2 航天器環境試驗 011
1.2.1 航天器環境試驗目的 012
1.2.2 航天器環境試驗分類 013
1.2.3 試驗矩陣與試驗順序 015
1.2.4 航天器試驗理念的演化過程 016
1.3 空間環境工程在航天器工程中的作用 018
1.3.1 空間環境工程在航天器總體技術中的作用 019
1.3.2 空間環境工程在航天器不同研制階段中的作用 020
參考文獻 022
第 2章 日地空間環境 024
2.1 概述 025
2.2 太陽與行星際環境 027
2.2.1 太陽的結構 027
2.2.2 太陽的輻射 029
2.2.3 太陽的活動 032
2.2.4 太陽活動對地球的影響 036
2.2.5 太陽風 038
2.3 地球空間環境 040
2.3.1 磁層環境 040
2.3.2 電離層環境 048
2.3.3 大氣環境 061
2.4 空間粒子輻射環境 069
2.4.1 概述 069
2.4.2 空間粒子輻射環境模型簡介 073
參考文獻 083
第3章 航天器空間輻射環境效應 084
3.1 概述 085
3.2 空間輻射環境效應作用機理 086
3.2.1 單粒子效應機理 087
3.2.2 總劑量效應機理 094
3.2.3 位移損傷效應機理 098
3.2.4 紫外退化效應機理 100
3.3 航天器空間輻射環境效應分析軟件 102
3.3.1 Space Radiation軟件 102
3.3.2 SYSTEMA軟件 103
3.3.3 SPENVIS軟件 104
3.3.4 GEANT 4軟件 105
3.4 空間輻射環境效應試驗方法 106
3.4.1 單粒子效應試驗方法 106
3.4.2 總劑量效應試驗方法 109
3.4.3 位移損傷效應試驗方法 117
3.4.4 紫外輻射效應試驗方法 118
3.5 空間輻射環境效應在軌試驗簡介 119
3.5.1 單粒子效應在軌試驗 119
3.5.2 太陽電池的在軌試驗 121
3.5.3 材料空間環境暴露試驗 122
參考文獻 125
第4章 航天器空間充放電效應 127
4.1 概述 128
4.2 航天器表面充電機理 130
4.2.1 表面充電基礎理論 130
4.2.2 GEO表面充電效應 138
4.2.3 LEO表面充電效應 143
4.3 航天器深層充電機理 149
4.3.1 深層充電基礎理論 150
4.3.2 典型深層充電特征 156
4.4 航天器放電效應 161
4.4.1 航天器放電特點 161
4.4.2 介質表面放電 162
4.4.3 介質深層放電 163
4.4.4 放電耦合模型 165
參考文獻 169
第5章 航天器中性大氣及真空環境效應 173
5.1 概述 174
5.2 中性大氣環境效應 175
5.2.1 大氣阻尼效應 175
5.2.2 航天器輝光效應 176
5.2.3 原子氧剝蝕效應及機理 177
5.3 真空環境效應 185
5.3.1 壓差效應 185
5.3.2 放電效應 186
5.3.3 真空熱環境及影響 187
5.3.4 真空放氣 188
5.3.5 污染效應 189
5.3.6 蒸發、升華與分解 189
5.3.7 冷焊效應 189
5.4 原子氧效應在軌監測 190
5.4.1 長期暴露試驗 191
5.4.2 短期飛行暴露試驗 193
參考文獻 196
第6章 微流星體及空間碎片 198
6.1 概述 199
6.2 MMOD環境及其危害 200
6.2.1 微流星體環境 200
6.2.2 空間碎片環境 202
6.2.3 MMOD的危害 204
6.3 MMOD探測與防護技術 207
6.3.1 MMOD探測 207
6.3.2 主動防護技術 208
6.3.3 被動防護技術 210
6.4 地面模擬撞擊試驗與仿真技術 214
6.4.1 部組件超高速撞擊試驗 214
6.4.2 防護結構超高速撞擊試驗 221
6.4.3 超高速撞擊仿真技術 225
6.5 風險評估及航天器防護設計 228
6.5.1 環境模型與數據庫 228
6.5.2 風險評估 229
6.5.3 航天器防護設計 231
6.6 空間碎片的減緩與移除 234
6.6.1 空間碎片減緩 234
6.6.2 空間碎片主動移除 236
參考文獻 243
第7章 航天器力學環境試驗 244
7.1 概述 245
7.2 航天器力學環境試驗基本概念 246
7.2.1 航天器力學環境剖面分析 246
7.2.2 航天器力學環境分類 251
7.2.3 航天器力學環境效應 254
7.2.4 航天器力學環境試驗技術 256
7.3 航天器力學環境試驗流程 258
7.4 航天器力學環境試驗設計 261
7.4.1 航天器力學環境預示 261
7.4.2 航天器力學環境試驗矩陣設計 264
7.4.3 航天器力學環境試驗條件設計 268
7.5 航天器力學環境試驗模擬技術 278
7.5.1 力學環境模擬 278
7.5.2 力學環境模擬試驗有效性評估 279
7.5.3 力學環境試驗對產品的評價 279
7.5.4 不同力學環境的試驗模擬手段 280
7.6 航天器力學環境試驗新技術 297
7.6.1 力限振動試驗技術 297
7.6.2 多軸振動技術 299
7.6.3 虛擬力學試驗技術 300
參考文獻 302
第8章 航天器熱環境試驗 304
8.1 概述 305
8.2 熱試驗的分類 307
8.2.1 熱試驗的分類方法 307
8.2.2 熱平衡試驗及其一般原理 310
8.2.3 熱真空試驗及其一般原理 316
8.3 航天器熱試驗方法 319
8.3.1 空間熱邊界模擬方法 319
8.3.2 熱流及溫度測量方法 331
8.3.3 空間環境模擬容器 336
8.3.4 航天器熱試驗仿真技術 349
8.4 其他熱試驗技術 352
參考文獻 358
第9章 航天器磁設計與試驗 360
9.1 概述 361
9.2 磁場對航天器的影響 362
9.3 航天器磁設計 364
9.3.1 磁性來源 364
9.3.2 磁性控制要求 365
9.3.3 磁設計項目 366
9.3.4 磁設計的內容 367
9.3.5 磁設計驗證 368
9.4 航天器磁試驗 370
9.4.1 磁試驗要求 370
9.4.2 磁試驗技術 372
9.4.3 磁試驗主要設備 383
9.5 航天器磁性數值仿真技術 391
9.5.1 磁矩仿真 391
9.5.2 磁場仿真 392
參考文獻 396
第 10章 航天器空間環境工程設計 398
10.1 概述 399
10.1.1 航天器空間環境工程設計概念 399
10.1.2 航天器空間環境工程設計流程 400
10.2 航天器空間環境工程設計方法 401
10.2.1 紫外輻射損傷效應防護設計方法 401
10.2.2 真空效應防護設計方法 402
10.2.3 磁效應防護設計方法 403
10.2.4 原子氧剝蝕效應防護設計方法 403
10.2.5 電離總劑量效應防護設計方法 404
10.2.6 單粒子效應防護設計方法 408
10.2.7 位移損傷效應防護設計方法 412
10.2.8 表面充/放電效應防護設計方法 413
10.2.9 內帶電效應防護設計方法 416
10.2.10 小結 420
10.3 航天器空間環境工程設計案例 421
10.3.1 原子氧剝蝕效應防護設計案例 421
10.3.2 表面充/放電效應防護設計案例 422
10.3.3 單粒子效應防護設計案例 423
10.4 總結 425
參考文獻 426
第 11章 空間環境探測與預報 427
11.1 概述 428
11.2 空間環境探測 429
11.2.1 主要探測區域 429
11.2.2 基本探測儀器 440
11.2.3 我國空間環境探測的發展 451
11.3 空間環境預報 454
11.3.1 空間環境預報分類 454
11.3.2 太陽活動預報 455
11.3.3 地球空間環境預報 458
參考文獻 463
第 12章 航天器空間環境工程展望 466
12.1 航天器空間環境探測技術 467
12.2 航天器試驗驗證體系 470
12.3 航天器空間環境工程設計 477
參考文獻 479
索引 480
新書資訊