轨道空气动力学中气体-表面相互作用模型的综述应用
摘要：VLEO的兴趣日渐增加，这种兴趣是指高度低于450公里的轨道，这导致对准确环境特性和气动力预测的需求增加。前者需要了解推动热层密度变化的机制，而后者还取决于残余大气与流体暴露表面之间的相互作用。气动系数的确定受到暴露表面上发生的物理过程的众多不确定性的限制。在过去60年中，已经制定了几种旨在将准确性与相对简单实现相结合的模型。本文选择了最受欢迎的模型，并使用与轨道气动应用相关性和与气体束实验数据的理论一致性作为区分因素进行了评估。由于更复杂的模型通常伴随着计算时间的大幅增加，这对大多数空间工程应用来说可能不适用，因此我们忽略了更复杂的模型。为了清晰起见，我们引入了基于物理和散射核理论的气体-表面相互作用模型之间的区别。物理模型类别包括硬立方模型、软立方模型和弯曲模型，而散射核家族由麦克斯韦模型、Nocilla-Hurlbut-Sherman模型和Cercignani-Lampis-Lord模型组成。在本文的背景下，讨论了每个模型的限制和优点。在可能的情况下，提供了评论，以帮助读者识别有关轨道气动应用方面的气体-表面相互作用科学的可能未来挑战。
作者：Sabrina Livadiotti, Nicholas H. Crisp, Peter C.E. Roberts, Stephen D. Worrall, Vitor T.A. Oiko, Steve Edmondson, Sarah J. Haigh, Claire Huyton, Katharine L. Smith, Luciana A. Sinpetru, Brandon E. A. Holmes, Jonathan Becedas, Rosa Mar\'ia Dom\'inguez, Valent\'in Ca\~nas, Simon Christensen, Anders M{\o}lgaard, Jens Nielsen, Morten Bisgaard, Yung-An Chan, Georg H. Herdrich, Francesco Romano, Stefanos Fasoulas, Constantin Traub, Daniel Garcia-Almi\~nana, Silvia Rodriguez-Donaire, Miquel Sureda, Dhiren Kataria, Badia Belkouchi, Alexis Conte, Jose Santiago Perez, Rachel Villain and Ron Outlaw
论文ID：2010.00489
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2021-01-05