月尘对热控系统的退化影响

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1、!!"#$%&!'"$(航!天!器!工!程第%&卷!第(期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)*!!!!+,-./.0-12/'34'//04'3*5%5年&月月尘对热控系统的退化影响张!涛!邵兴国!向艳超!北京空间飞行器总体设计部"北京!%555&6#摘!要!月尘对热控系统的退化影响直接威胁到探测器在月面的生存!是探测器热控系统设计时所必须考虑的技术重点和难点之一"随着我国探月工程的深入!急需开展月尘对热控系统影响程度的研究!文章在调研的基础上!阐述了目前国内外在月尘的特性#危害性和防护方面的研究现状!并探讨了针对月面探测器设计上的一些可行的防尘措施"关键词!月面探测

2、器$热控系统$月尘$防尘措施中图分类号!!6789:!!文献标志码!-!!文章编号!%87:;)76)"*5%5#5(;55)*;57!"#$%&%'()*+,,"-'.),'/"01*%$!1.')*2/"$3%45)*'$)467.'"3<=-'32>"!+=-?@ABCCD"!@4-'3E>BFG>"!HIAJABC4BKLALDLI"M+N>FIFO>ML+PKLIQ/BCABIIOABC"HIAJABC%555&6".GAB>#89.'$%-'$2GI#DB>OKDOM>FINOIKIBLK>RIOPG>OKGLGIOQ>#IBRAO"BQIBLSGAFGNOIKIBLK>

3、KACBAMA;F>BLFG>##IBCIM"OLGILGIOQ>#F"BLO"#KPKLIQ"M#DB>O#>BTIO$?BI"MLGIKIOA"DKNO"U#IQKLG>LQDKLUIF"BKATIOITAB#>BTIOTIKACBAKLG>LLGI#DB>OTDKLF"D#TCOI>L#PTICO>TILGINIOM"OQ>BFI"MLGILGIOQ>#F"BLO"#KDOM>FIK">BTIRIBLGIKDORAR>#F>N>UA#ALP"MLGI#>BTIO$-UILLIODBTIO;KL>BTABC"MLGIAQN>FL"M#DB>OTDKL"BLGINIOM"OQ>BF

4、I"MLGIOQ>#F"BLO"#KPKLIQAKBIITIT>KLGI#DB>OIVN#"O>LA"B"M.GAB>AKTIINIBIT$2GAKN>NIONOIKIBLK>OIRAIS"MLGITICO>T>LA"B"MLGIO;Q>#F"BLO"#KPKLIQKIBF"DBLIOIT"BLGI#DB>OKDOM>FIL";T>LI">BTMAB>##PTAKFDKKIKLGITDKLQALA;C>LA"BLIFGBAWDIKM"ONO"LIFLA"B"MLGIOQ>#F"BLO"#KPKLIQKDOM>FIK$:"7;)$&.$#DB>O#>BTIO%LGIOQ>#F"BLO"

5、#KPKLIQ%#DB>OTDKL%TDKLQALAC>LA"BLIFGBAWDI在*5世纪五六十年代针对月尘环境的成因)环境效%!引言应以及防护方法等进行了研究&近年来"随着新一轮探月热潮的到来"这方面的研究再次成为关注的':;8(月球表面环境不同于一般卫星所处的太空环焦点&境"这个更加恶劣的环境无疑是对各种仪器设备热我国月球探测计划的长远目标是建立月球基控设计提出的严峻挑战&其中非常值得注意的是"地"开发和利用月球上各种丰富资源&随着我国一根据阿波罗飞船的飞行记录"表明月球表面的月壤期工程嫦娥一号卫星飞行任务的圆满完成"二期工和月尘会严重影响月面探测器热控系统的使用功程*落月+研

6、究已经全面启动"为了确保月面探测器能"是月面探测器系统设计所面临的主要难题之能可靠地工作"因此开展对月尘环境及其对月面探'%;*(一&为了确保阿波罗登月计划的顺利实施"美国测器热控系统影响的研究势在必行&收稿日期!*5%5;57;57$修回日期!*5%5;5);%%基金项目!国家重大科技专项工程作者简介!张涛%%&)%X&!男!博士!主要从事电子设备热设计#相变储能#两相流体回路传热等方面的研究"!!第(期!!!!!!!!!!!!!!!张!涛等$月尘对热控系统的退化影响):由于月尘粒子的小)尖)带静电的特性"使得月'%5(*!月尘环境概述尘颗粒很容易会附着在与其接触的各类表面上"包括

7、月面探测器的光学镜头表面)辐射板以及太阳<=>!月尘的形成及特性能电池基板等"再加之月球的真空和低重力环境"月月球表面覆盖的尘土主要是月球形成过程中由尘很难自行脱落&附着于电子器件表面的月尘如果陨石体反复撞击产生的颗粒"由于在流星体和微流不及时清除"会进一步诱发部件过热)机构卡死)密星体等的长期撞击作用下"月球表面覆盖着厚厚一封失效)材料磨损)成像模糊)散光等一系列问层未粘接的微小粒子"其平均直径为65!%:5&'%%("Q题&由于月球的低重力!是地球的%