月尘累积特性测量技术研究与应用

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1、v01．24No．3航天器工程第24卷第3期22SPACECRAFTENGINEERING2015年6月月尘累积特性测量技术研究与应用邹昕1邓湘金1王鹚顾征1陈丽平1(1北京空间飞行器总体设计部，北京100094)(2兰州空间技术物理研究所，兰州730000)摘要月尘是月球环境对月球探测器影响中的一个重要因素。文章针对月表的自然环境和月尘累积特性分布机理，开展对月尘累积特性的测量技术研究，提出了采用黏性石英晶体微量天平(SQCM)和太阳电池短路电流两种测量方法，分别测量月表自然悬浮月尘的累积特性和着陆月表时扬起的月尘量，并在此基础上设计了月尘测量系统。该测量系统包括SQCM探头、太

2、阳电池探头和电控箱，地面标定试验结果验证了其设计的可行性。此测量系统成功应用于嫦娥三号月球探测任务中，并实现了月尘累积特性的在轨原位测量。关键词月球探测器；月尘；累积特性测量；黏性石英晶体微量天平；太阳电池中图分类号：V476．3文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2015．03．004ResearchandApplicationofMeasurementTechnologyforLunarDustAccumulationCharacteristicZOUXinlDENGXiangjinlWANGYi2GUZhen91CHENLipin91(1B

3、eijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2LanzhouInstituteofSpaceTechnologyandPhysics，Lanzhou730000，China)Abstract：Thelunardustisanindispensablefactoroflunarenvironmentimpacttolunarexplorer．Forthenaturalenvironmentoflunarsurfaceanddistributionmechanismoflunardustaccumu

4、la—tioncharacteristic，themeasurementtechnologyoflunardustaccumulationcharacteristicisresearched．ThetwomeasurementmethodsofSQCM(stickyquartzcrystalmieroba

5、ance)andsolarcellshortcurrentarepresented，whichdetectthelunardustaccumulationnaturallysuspen—dedonthelunarsurfaceandthelunardustcausedbythel

6、unarlanderlandingrespectively．Basedonthemeasurementtechnology，thelunardustmeasuringsystemisdeveloped．Thismeasure—mentsystemincludesSQCMprobe，solarcellprobeandelectriccabinet．Thefeasibilityisveri—fiedbytheresultsofgroundcalibrationtestofthesystem．Themeasurementsystemissuccess—fullyappliedtoChan

7、g’e一3lunarexplorationmission．Andtheon—orbitinsitumeasurementoflu—nardustaccumulationcharacteristiciSachieved．Keywords：lunarexplorer；lunardust；accumulationcharacteristicmeasurement；stickyquartzcrystalmicrobalance：solarcell收稿日期：2014—10—31；修回日期：2015-01—09基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：邹昕，女，工程师，从事航天器总体设计及有效载

8、荷总体设计工作。Email：zouxin501@163．corn。第3期邹听等：月尘累积特性测量技术研究与应用1引言覆盖在月表的月尘主要是由流星体撞击形成的。在月球的低重力(地球的1／6)和近乎真空的条件下，月尘很容易因静电或航天器着陆及起飞、航天员行走、月球车行驶而悬浮在空中。月尘具有带静电和黏性的特点，因而更容易粘附于月球探测器表面产生污染，影响月球探测仪器的功能。月尘产生的负面效应包括阻塞舱外活动部件的闭锁装置和仪器盖，隔离表面的热传递，引起光学性能、太阳吸收率