结合蜂窝结构传热机制与复合材料烧蚀机制，研究了蜂窝夹芯复合材料结构在激光辐照条件下的热响应。针对典型蜂窝单元，建立了细观导热及烧蚀理论模型。基于有限元软件热分析模块和二次开发程序构建了蜂窝夹芯结构的高温传热数值模型，考虑了热物性参数的非线性变化、树脂热解和纤维烧蚀过程。采用连续激光作为加载热源，设计并开展了大气环境中蜂窝结构的热烧蚀实验，获得了蜂窝结构的动态烧蚀特征。结果表明，蜂窝夹芯复合材料结构在激光功率密度为10² W/cm²量级时具有良好的抗烧蚀能力，数值模型能够较为准确地模拟激光加载蜂窝结构过程中的烧蚀温度和树脂、纤维的烧蚀情况，并获得较为真实的烧蚀形貌。

先进天基太阳天文台卫星（Advanced Space-based Solar Observatory，ASO-S）是我国科学家提出的专用于观测太阳的科学卫星。硬X射线成像仪（Hard X-ray Imager，HXI）是ASO-S的三个科学载荷之一，HXI的量能器由99个溴化镧晶体-光电倍增管探测单元构成。量能器的前端电子学采用了一种型号为IDE3381的高集成度电荷测量ASIC（Application-specific Integrated Circuit），利用它在空间和功率受限的卫星平台上实现了对99路探测单元信号的处理。为了评估IDE3381在空间辐射环境中的抗辐照性能，设计了一套自动化测试系统，用重离子束流和⁶⁰Co γ源分别进行了单粒子效应（包括单粒子翻转和单粒子闩锁）和总剂量辐照效应试验。测试结果表明：ASIC IDE3381的抗辐照性能满足HXI飞行件的要求。

近年来，近地轨道的空间碎片问题对航天应用的威胁日益严峻。通过主动移除技术手段减少在轨空间碎片的数量，从而保障空间资源的可持续开发和航天器的安全运行，已成为相关领域研究的热点。溯源了空间碎片问题的产生及沿革，分析基于不同技术途径的主动移除方案的特点。重点研究了脉冲激光主动移除空间碎片的关键技术与科学问题，总结了现阶段的技术发展情况，并对未来天基激光移除空间碎片的发展方向给出了建议。

利用激光烧蚀等离子体射流可以获得数km/s 甚至上千km/s 的射流速度，远超目前绝大多数设备所能提供的模拟速度，并且覆盖了极大的温度与密度范围，作为加载手段具有广阔的应用前景。通过实验方法，探索和发展激光烧蚀等离子体射流这一新型实验模拟手段，利用高功率激光烧蚀产生高温高压等离子体射流，实现超高速气体动力学实验室模拟的新途径。以此作为加载条件，研究超高速物体与气体相互作用的气体动力学特性。通过建立激光烧蚀等离子体射流与固体靶相互作用实验方法，可进一步研究等离子体射流的产生、发展以及高速物体气体动力学，为下一步开展天体物理、小行星形貌、超高速陨石与行星大气相互作用机制等相关研究奠定基础。

采用激光驱动技术模拟高速运动金属颗粒与气体相互作用过程，研究高速气固两相流输运过程。采用驱动靶优化设计、激光参数调节等方法对颗粒加速过程进行控制，利用高时空分辨率、高精度瞬态实验诊断技术获取高速颗粒瞬态物理图像。通过求解三维雷诺平均Navier-Stokes方程和刚体飞行六自由度动力学方程数值模拟高速单颗粒与气体混合过程，方程采用高斯?赛德尔隐式方法进行时间推进求解。研究表明，激光驱动方法能够有效地发射金属颗粒，阴影照相技术能够有效获取高速颗粒物理图像。数值模拟给出了高速颗粒与气体作用的流场参数。