LEO航天器太阳电池阵激光诱导电弧放电试验与分析

基于太阳电池阵空间电弧放电理论,对纳秒脉冲激光诱导太阳电池阵电弧放电机理进行分析,采用空间放电模拟试验系统,试验研究了低地球轨道(LEO)等离子体环境下纳秒脉冲激光诱导太阳电池阵电弧放电的功率密度阈值及其放电特性。试验结果表明:LEO等离子体环境下激光诱导太阳电池阵电弧放电的功率密度阈值约为1.08×10^(8)W/cm^(2),与无激光诱导相比,放电持续时间增加了20%,且每施加1次纳秒脉冲激光诱导电弧放电概率约为60%。对比分析不同工况下的太阳电池阵损伤效应可得:纳秒脉冲激光诱导电弧放电破坏绝缘层最严重,容易造成太阳电池阵中部分PN结短路失效,其损坏程度远远大于空间环境太阳电池串间电弧放电烧蚀损坏效应和盖玻片表面热应力损伤造成的PN结断路失效。此结论可为航天器太阳电池阵放电试验的措施及试验参数选取提供参考。

多层球形二次电子测量装置的栅网电子透过率仿真研究

精确测量材料的二次电子发射系数(SEY)对研究航天器表面材料充放电具有重要意义。在二次电子测量装置中,栅网电子透过率是影响材料SEY测量精度的重要参数。文章通过仿真计算对一种多层球形SEY测量装置中影响栅网电子透过率的因素进行研究,并对栅网网格参数进行优化。结果表明:栅网偏压对栅网电子透过率的影响较小;栅网网格参数是影响栅网电子透过率的主要因素,栅网线径为0.025 mm、格线间距为1 mm时栅网电子透过率达到最大。研究可为优化SEY测量装置设计提供参考。

用于航天光照模拟的吊挂式米级金属反射镜热稳定性分析

近年,用于航天环境模拟的光照模拟设备备受关注,其主要包括太阳光照模拟器,灯阵光照模拟器、红外加热笼等。太阳光照模拟设备主要包括灯室、积分器、窗口、反射镜等,因立式光照模拟结构特殊性其金属反射镜需要采用吊挂式结构,结合光照模拟系统高辐照、高热能特点,会在金属反射镜表面产生较高热射能量,其载荷作用下的温度均匀性及热变形指标对光照模拟设备的辐照均匀性影响至关重要,即高辐照吊挂式金属反射镜对热稳定性要求较高。针对高辐照光照环境模拟设备使用的吊挂式米级金属反射镜热稳定性能进行系统性分析,主要针对立式光照模拟设备中使用的单块米级金属反射镜进行热稳定性分析,包括热仿真验证及分析、力学仿真分析、光学仿真分析,最终进行结构优化至满足高辐照光照模拟设备的辐照均匀性指标要求;提出的热稳定性分析方法对后续高辐照立式光照模拟设备中关键部件,吊挂式金属反射镜结构设计提供了指导方法。