敏感器件表面可凝结污染物的分析研究

空间环境下,材料出气产生的可凝结物质极易粘附于敏感器件表面形成污染.本文研究了空间模拟环境下敏感器件因污染引起表面电阻增大的负面现象.为进一步控制表面电阻增大的现象,达到污染防护和控制的目的,建立了一整套敏感器件表面可凝结污染物成分分析的方法,对表面的可凝结污染物进行定性分析.结果表明引起表面电阻增大的主要污染源有硅橡胶GD414、704胶、电连接器内白色绝缘体、电连接器内红色绝缘体等几种材料;沉积到滑环表面上的主要成分有苯、邻苯二甲酸脂、环己胺、聚硅氧烷等,这些物质沉积到器件表面,可明显增大表面电阻.因此,建议使用过程中,考虑更换低出气率的材料,对一些必须要用的材料,在其结构设计中应考虑污染的因素,避免材料直接面对器件表面,以及使用前进行适当的预出气处理.     

月尘测量:从嫦娥三号到嫦娥五号

月尘是月球表面最重要的空间环境因素。月尘容易在太阳辐照、空间带电粒子和碰撞摩擦的作用下带上电荷,并在电场的作用下悬浮和迁移。月尘对探测器敏感表面和宇航员健康安全存在潜在危害,关系着科学探测目标的实现和任务的成败。探测月尘,一方面要获得月尘累积量的时空分布,另一方面要探测它的带电特性,从而全面了解月尘的运动迁移机制,同时也为后续探月任务的月尘防护提供输入。中国在嫦娥三号任务中,对着陆激起的和自然环境下的月尘累积量进行了测量。研究人员通过两次月食前后的月尘累积量对比,并未发现明显的累积量“晨昏线”增强现象(Li D.et al,GRL,2020),向着最终揭示月球的“地平线”发光现象的成因迈出了重要的一步。     

声表面波天平检测卫星污染

通过对声波表面天平历史发展、声波天平传感器类型、声表面波器件、声表面波传感器原理和特点的阐述,讨论了其在空间监测卫星污染的可行性,通过对该项技术的深入研究后表明,声表面波技术可应用在污染敏感卫星的微量监测领域。该项技术在空间环境监测方面具有广泛的应用前景。     

Particle-in-Cell等离子体模拟方法的优化研究

由于PIC(Particle-in-Cell)方法在模拟GEO轨道上等离子体与航天器相互作用时计算量较大,因此限制了该方工程上的应用。文章分析了PIC方法在航天器充放电效应模拟中的计算效率问题,针对占用时间最多的泊松方程求解步骤提出了改进方法,并通过模拟验证了该方法的有效性。     

深空电推进阻滞势分析仪探测方法研究

随着人类对外太空环境认识的不断深入,电推进已成为通向未知空间领域的重要技术途径。空间电推进对航天器防护结构、能源系统、敏感有效载荷系统均产生不同影响。介绍了基于阻滞势分析仪的电推进等离子体参数探测方法,通过阻滞势分析仪研制和相应的地面模拟实验,计算得到了推力器40cm处的粒子能量、离子密度和离子温度等参数,相关研究为我国电推进航天器的深空应用和发展提供技术参考。     

空间用油脂材料原位质损测试及出气成分分析方法

QCM（QuartzCrystal Microbalance）作为一种新型的高灵敏度质量传感器,具有测量精度高、稳定性好、体积小和工作温度范围广等优点,被用来监测微小质量的变化。针对QCM的原理,提出了将空间用油脂材料包裹在QCM电极上,在空间材料出气成分分析设备中原位监测材料的质损和出气成分的方法,并对实验方法进行了验证。     

星用胶粘剂出气可凝物的GC/MS分析

胶粘剂是卫星制造过程中的常用材料,但其在空间环境中的出气可凝物会对卫星敏感器件产生污染,是一种潜在的污染源。参照QJ1558-88《真空中材料挥发性能测试方法》,收集了2种胶粘剂材料的出气可凝物,并对其出气可凝物利用气相色谱/质谱联用（GC/MS）仪进行了分析。分析结果表明,胶粘剂的出气可凝物成分主要是低分子量物质如增塑剂、软化剂、固化剂和其他副产物。