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  • 10月 17 週日 201018:01
  • 太陽帆伊卡洛斯(IKAROS solar sail)




 
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  • 9月 08 週三 201022:14
  • ETS-7(菊7號/技術實驗衛星7號)





ETS-7(菊7號/技術實驗衛星7號)是由日本東芝公司所建造,重量 2,860kg   軌道高度550km/傾斜角度35度  壽命1.5 年;是世界上首顆配有機械臂的衛星也是首個進行自動會合與對接的無人太空船,由兩顆分別稱為Chaser 與 Target 的衛星所組成,由H2火箭將其發射升空後,兩衛星分開 各自飛行進入不同軌道。Chaser帶有約204公斤燃料,供其反推控制系統使用( 變動軌道 )。 Target 屬被動型,只設姿態控制系統,不帶變動軌道系統。進行會合對接試驗時,Chaser 要按要求環繞Target一圈(總長度達8公里)。變動軌道開始時, Chaser先是上升到一條較高的軌道(因而也就速度較慢)。在落到 Target 後面後,Chaser 將自己降低到一條較低的軌道超過 Target(因而也速度較快) 。最終的接近過程將在 Target 前面約 114公尺處開始進行。一部接近雷達將把 Target 引導到約 2.44公尺之內,然後改由一台逼近感測器( sensor / 雷射雷達 ) 引導對接。除進行會合對接外,地面控制人員還將在利用Chaser的遙控機械臂進行一系列捕捉試驗。2公尺長的機械臂重140公斤,有6個自由度。地面控制人員還將利用一台從Chaser上取出的試驗性"軌道替換裝置(ORU)"進行遙控設備更換試驗。ORU將用來模擬燃料再補給、部件與設備更換或檢查等。機械臂的控制將通過Chaser上的計算機來進行。試驗目的之一是控制Chaser 和機械臂本身的姿態,保證衛星相對於機械臂運動的穩定性。試驗的重要技術還包括軌道上機械臂的延時遙控操作、在軌衛星維護操作(如目視檢查)和軌道替換裝置及軟燃料囊的處置等。
 
 
 
下面影片是1997年H2火箭的發射,第4分鐘左右有介紹日本ETS-7衛星會合對接技術。


 


 


 


日本ETS-7最大的功勞就是其會合對接演算進化成HTV太空船的會合對接技術,當然HTV的技術複雜度比ETS-7高了許多下面是HTV變動軌道與ISS會合對接示意圖還有模擬影片 其中HTV還會掉頭轉換方向,這時HTV與ISS都各自以秒速8公里的速度在太空中運行,所以技術門檻相當高。這項日本開發的會合對接方式,可以對應大口徑的對接口而美國新一代太空船也已經引進日本該項技術。


 


 


 

 

 

HTV2號機 2011年1月底由H2B火箭發射與第一次相較,這次HTV2更接近ISS本體,所以機械臂沒有伸直就捕捉到HTV2的抓固器了。                                                                                 

 


 


 


HTV太空船變動軌道與ISS會和對接


 
   

 

 

 

比較俄羅斯進步號的接合方式                                                                                                                                                                                                                                               





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  • 6月 13 週日 201015:08
  • 輝夜姬的貢獻



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  • 6月 11 週五 201015:46
  • 恆星的終了



在宇宙中飄盪的薄分子雲是形成恆星的開端,一部分分子雲因萬有引力聚集在一起形成恆星的種子,恆星種子因為本身重力而收縮,中心區域的壓力逐漸提高、溫度升高最後高溫所造成的膨脹力與重力達到平衡---"原恆星(胎星)"誕生,接下來原恆星的中心區域越來越高溫,熱能傳達到表面變成光放射出來,原恆星開始放射光芒。隨著恆星變小壓力上升,中心溫度也跟著變高,最後當恆星中心溫度升高到超過攝氏1000萬度~數千萬度時會發生4個氫原子核融合成1個氦原子核的核融合反應,恆星中心累積大量的氦原子,接下來開始氦的核融合反應形成碳原子。質量為太陽8倍以上的恆星核融合一直到產生鐵為止恆星的核融合反應結束,於是因為不會再產生熱,膨脹力因而逐漸減弱恆星逐漸收縮,最後中心區域變高溫,鐵原子遭到破壞鐵層往內部急速掉落(重力塌縮、速度為光速的20%)。重力塌縮開始恆星中心部分被中子塞滿,而周圍的鐵層持續掉落撞擊到中子核心,因為反彈而產生強大震波,勢力增加的震波前進到恆星表面後放出強烈的光芒發生大爆炸稱為超新星(supernova),爆炸後只留下由中子構成的核心成為中子星(neutron star)。質量更大的恆星崩塌會形成黑洞(black hole),黑洞會引起宇宙最大程度的超新星爆炸---激超新星(hypernova),激超新星是質量超過太陽質量25倍以上的恆星所發生的一種超新星爆炸。激超新星是恆星內部的黑洞劇烈旋轉時所產生的,旋轉的黑洞捲入恆星物質在周圍形成吸積盤於是被旋轉所攪動的物質在恆星的磁場作用下變成強烈的噴流吹出,該噴流突破恆星引起大爆炸。另一方面如果黑洞不太旋轉,大部分的物質幾乎都會被黑洞吸入因此就形成比平常的超新星爆炸更微弱的超新星---暗超新星(faint supernova)。激超新星會伴隨強烈噴流的伽瑪射線爆(gamma-ray burst;GRB)。恆星核融合會在其內部製造出碳、氮及氧這類比鐵輕的元素,這些元素層層排列成洋蔥狀累積在恆星內部,如果發生超新星爆炸這些元素會被釋放到太空而且爆炸的瞬間也會製造出比鐵重的元素,爆炸產生的超新星殘骸以每秒數千公里的速度不斷膨脹開來,花費一萬年以上的時間才慢慢消散於太空,超新星將重元素混入周圍的分子雲誕生下一代的恆星。有研究者根據X射線全天觀測得知太陽系周邊分布著攝氏數百萬度的氣體而認為我們居住的太陽系或許就是處在超新星殘骸裡面。
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  • 6月 11 週五 201014:34
  • 幾乎確定收斂


若Xn  i=1,2...n  為定義在機率空間(拓樸空間的一種)上的隨機變數
其極限函數 limXn 亦為隨機變數  令為X   即 對所有的w 屬於樣本空間
    limXn=x(w)
換言之 {w/ limXn(w)=X(w)}=樣本空間omega  
故     P{w/ limXn(w)=X(w)}=1
若樣本空間omega  的部分集合
   {w/ limXn(w)=X(w)} 屬於 樣本空間omega  其機率為1
則稱為Xn幾乎確定收斂至 X    以Xn----a.s.---->X
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  • 5月 13 週四 201017:20
  • JAXA的種子島太空中心



影片的旁白是英語   可以當聽力練習


種子島太空中心空拍圖
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  • 4月 29 週四 201021:18
  • SOLAR-B/Hinode/日出號

Hinode.png
  "日出號 (SOLAR-B/Hinode)"是一顆日本、美國和英國共同開發的太陽觀測衛星,三菱電機為主要製造商,重量約一噸、採用三軸姿態控制也是日本第三代太陽觀測衛星­,2006年由­M-V火箭送入"太陽同期軌道"(SSO)。衛星上主要科學儀器有:­太陽光學望遠鏡(SOT)­、X射線望遠鏡(XRT)、極紫外線成像攝譜儀(EIS)­。直徑五十公分的光學望遠鏡由日本國立天文台開發,焦點平面組件由洛克希德馬丁負責,用來精確測量太陽磁場微小變化,並展示這些變化如何演變、是否與看到的太陽日冕一致。JAXA提供X射線望遠鏡的電荷耦合裝置、攝影機,史密森恩天文台開發鏡面,用來觀察太陽磁場改變所觸發的太陽閃焰等事件。極紫外線成像攝譜儀用來測量太陽粒子速度並分析太陽電漿(圍繞太陽的離子化氣體)的溫度和密度,由英美兩國研究機構負責開發。日出號的太陽光學望遠鏡(SOT)以前所未有的0.2弧秒的分辨率來觀測太陽磁場,如­­果用於觀測地球將可分辨大小為50公分的物體;而其X射線望遠鏡(XRT)的分辨率­是­日本前一世代太陽觀測衛星Yohkoh(陽光號)的三倍;極紫外線成像攝譜儀(EI­S)­靈敏度為ESA太陽觀測衛星SOHO的十倍。

太陽觀測衛星SOLAR-B
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  • 2月 19 週五 201016:09
  • H-II Transfer Vehicle (HTV太空船)



HTV(H-II Transfer Vehicle :H-II 系列火箭運送發射的太空船)是一10公尺長,最大直徑4.4公尺的無人軌道運輸太空船,它重達16.5噸可以攜帶6噸酬載;HTV有兩種型式的運籌:加壓艙與非加壓艙。加壓艙始終維持在一大氣壓與攝氏20度C,在HTV與ISS結合時,太空人可以不穿太空衣直接進去裡面工作;非加壓艙可以容納希望號與ISS的曝露設備酬載。



除了HTV,俄羅斯進步號與歐洲ATV也都有運輸物資到ISS上,但是HTV是唯一一個可同時執行運輸在ISS內部加壓空間裡使用的大型實驗設備酬載與運送ISS艙外實驗裝置與機器組件的太空船。JAXA的HTV與ESA的ATV在太空梭退役後,都是數一數二的大型太空船,比起俄羅斯聯盟/進步號系列重了2到3倍。                                                                                                                                                                                                                                                           

 
當今的歐洲與中國都使用俄國會合對接技術,歐洲使用俄國新型的"混血對接系統(Hybrid docking system)",中國採用俄國前一世代的"異體同構周邊結合系統APAS-89";HTV則是採用日本ETS7演進而來的會合對接技術。這使得HTV可以以較大口徑的"共同結合機構(Common Berthing Mechanism;CBM)"來對接,以及具有非加壓艙運送艙外設備機器能力。歐洲ATV優勢則是具有幫助ISS軌道修正與補給ISS的推進劑的能力,HTV則無此能力(沒對接在太空站尾部)。                                                                                                                                 


 

 

HTV太空船的後部是容納航行電子的電氣艙與使太空船跟ISS會合的推進艙,被H2B火箭送入51度傾角的低地進軌道後,HTV經過三次軌道變動進入國際太空站23公里範圍內的"近傍通訊領域(proximity communication zone )",先跟希望號太空實驗室上的"近傍通訊系統(proximity communication system )"建立通訊連結,接著HTV透過"相對GPS航行(relative GPS navigation )"導引飛行,沿著V-BAR抵達國際太空站後方5公里處的AI 點(Approach Initiation point )再以"拋物線飛行軌道抵達國際太空站下方500公尺處的RI 點(Rendezvous Insertion point ),之後HTV轉換成"會合雷射雷達(Rendezvous laser radar)"導引,藉由電氣艙上的"會合雷射雷達(Rendezvous laser radar )"發出雷射至希望號下方的反射器(Rendezvous laser radar reflector )引導太空船沿著R-BAR以每分鐘1~10公尺速度接近國際太空站,當飛抵國際太空站下方250公尺的hold point時,HTV會進行180度轉向以避免潛在的緊急狀況發生,並維持大約35分鐘的"位置保持"讓地面控制人員分析太空船的狀況後,才讓HTV飛抵預先決定的"Berthing Box /Capture Box "區域,也就是在接合處下方9公尺的位置,然後HTV太空船關閉所有主引擎與姿態調整引擎保持"自由飄移狀態(free drift )"讓加拿大機械臂捉住再與ISS結合 。                                                                                                                                                                


 




1994年H2火箭發射成功,日本成為美國與蘇聯之後第三個開發大推力液態氫氧引擎用於運載火箭第一級的國家,當今世界三大採用液態氫氧燃料的運載火箭分別是美國Delta-4、歐洲的亞利安5與日本的H2B。H2B的直徑是5.2公尺大於美國的Delta-4的直徑5公尺小於歐洲亞利安5號的直徑5.4公尺,但是就火箭長度  則是短於Delta-4  長於亞利安5號。


HTV採用"會合演算法"來模擬太空船接近ISS軌道,該演算法是在1998年的Test Satellite-VII (ETSVII)所發展的,而最終也證明在這方法下,HTV可以準確飛行。                                                 

 

 


近傍通訊系統 ( Proximity Communication System / PROX ):

三菱電機所開發、安裝於希望號太空實驗室,由"PROX天線"、"PROX-GPS天線"、"PROX溝通設備( PROX communication equipment )"與"硬體指令面板( Hardware Command Panel / HCP )" 構成;當太空船在V-BAR與拋物線軌道飛至太空站下方時的導引稱為"相對GPS航行( Relative GPS navigation )"。

 

會合雷射雷達與反射器(Rendezvous laser radar & reflector ):

發出雷射光的傳感器安裝在太空船上,接收會合雷射的反射器則安裝於希望號加壓模組的下方,當太空船從R-BAR接近太空站時使用,此階段的導引又稱為"會合雷射航行( Rendezvous Sensor navigation )"。



 


http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2008-d-31.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2008-f-11.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2008-f-12.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2008-g-16.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2008-g-17.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2008-k-64.pdf
http://www.jaxa.jp/pr/jaxas/pdf/jaxas027.pdf
http://www.jaxa.jp/pr/jaxas/pdf/jaxas029print.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2009-o-2-07v.pdf
http://www.nasa.gov/pdf/384523main_htv_press_kit.pdf


http://iss.jaxa.jp/en/htv/mission/htv-2/library/presskit/htv2_presskit_en.pdf



 
















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  • 2月 16 週二 201016:39
  • 股票賠錢的機率


一如前面提到股票價格成布朗運動,若在b+c時買進股票,而現在的價格為b,假設經過時間T或價格在達到b+c時就賣掉,
則賠錢機率為多少?
首先這是一種鏡像原理(reflection principle)的應用,也是stopping time原理的運用
把股價走勢圖(隨機過程)以股價為c的水平線當成一面鏡子  讓股價以此鏡子在時間tow(c)以後對稱折射
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  • 2月 08 週一 201015:30
  • 全天宇宙

mwpan_aitoff_s.jpg

從地球上能夠看到的夜空全域稱為『全天』。全天圖像是以銀河系中心為圖像中心,把銀河盤面水平放置而成的360度全景圖象,這是利用稱為"艾托夫投影"(Aitoff Projection)〞製作的圖像,面積正確但方位角扭曲。每一張圖像都不是一次觀測就能完成,必須花費數年進行觀測,取得無數圖像後再加以組合或合成。人類使用不同波長電磁波來觀察宇宙,可分為可見光、Gamma射線、X射線、紅外線以及無線電波望遠鏡,波長不同看到的景象也不一樣。肉眼所見到的宇宙並不是宇宙真正的面貌,利用各種波長進行觀測才得以一窺宇宙全貌,Gamma射線能觀測到高溫氣體的分布、利用X射線能觀測到星際物質的能量、利用紅外線則可觀測到可見光無法穿透的銀河系中心。肉眼無法看到可見光以外的電磁波因此有些全天圖像須加上顏色。天文觀測就是在觀看過去,例如仙女座星系位在230萬光年的遠處,該處所發出的光必須經過230萬年才會抵達地球,使用望遠鏡觀測看到的就是230萬年前的仙女座星系;越是遙遠天體的光抵達地球所需的時間越多,看到的就越是過去的影像。
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