电磁监测卫星太阳电池阵表面等电位控制-论文.pdf

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1、电磁监测卫星太阳电池阵表面等电位控制赵颖，刘松拮，金海雯(中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384)摘要：介绍了低轨道空间等离子体环境以及处于这种环境中的航天器太阳电池阵表面的充电特性。论述了电磁监测卫星用太阳电池阵表面等电位的控制方法，通过在玻璃盖片表面蒸镀ITO导电膜，把太阳电池阵表面的电位控制在±2V之内。对电磁监测卫星太阳电池阵粘贴的lTO膜后的电位进行了仿真数据分析，充分证明了ITO膜对控制太阳电池阵表面电位的可行性和合理性。关键词：低轨道；太阳电池阵；ITO；等电位中图分类号：TM91

2、4文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)02—0276—03ControllingtechniquesofelectrostaticcleanlinessindesignofsolararraysforelectromagnetismsurveysatelliteZHAOYing，LIUSong—zhe，J1NHai—wen(a啦inInstituteofPowerSources，Tianjin300384，China)Abstract：ThechargingcharactersOfthes

3、olararraysurfaceintheLEO(1oweachorbit)plasmaenvironmentwerepresented．Tocontroltheelectrostaticcleanliness，anewdesignofthecoverglasscallingITO(indiumtinoxide)wasintroducedinthesensitiveelectromagnetismspacecraftsolararraytogetvoltagepotentialofsolararrayles

4、sthan±2V．Usingemulateddataanalysis．theavailabilityandrationalityoftheITOf¨mforcontrollingsolarcellarraysurfacepotentialwereprovedadequately．Keywords：loweachorbit(LEO)；solararray；ITO(indiumtinoxide)；electrostaticcleanliness航天器暴露在低轨道空间等离子体环境中，空间带电粒离子体，它几乎充满着

5、整个El地空间，有着非常复杂的时空分子就会在航天器表面介质材料上沉积，导致航天器表面产生布和变化。构成空间等离子体的带电粒子的能量相对宇宙线电位。对于主要任务是探测空间电磁场、电离层等离子体、高盒地球辐射带粒子要低，故有时又称空间等离子体为低能粒能粒子等空间电磁和电离层信息的航天器来说，等离子体和子。它不仅受空间磁场控制，也受空间电场支配。电磁场的原位探测的必要条件是航天器对空间探测对象的干电磁监测卫星轨道高度为500km，是低轨道卫星。低轨道扰降低到不可观测的程度，因此，需要对航天器进行等电位设区域等离子

6、体主要是电离层等离子体，电离层是地球大气的计，把航天器的电位控制在一定范围内。根据等离子体分析仪一个重要层区，是低轨道空间环境的重要组成部分。它是由太和相关载荷的探测要求，在通常等离子体条件下，将航天器的阳光能电磁辐射，宇宙线盒沉降粒子作用于高层大气，使之电电位控制在±2V之内。离而成的自由电子、离子和中性粒子构成的能量很低的准中电磁监测卫星太阳电池阵面积近6rn2，直接暴露在空间性等离子体区域。低轨道区域的等离子体中电子和离子的能环境中，如果不进行等电位控制，整个帆板的正面和背面与环量很低，密度很高，通常

7、称为冷稠等离子体。境中的离子、电子、光子相互作用产生电流流动，对整个航天2低轨等离子体环境下航天器表面充器的电位造成严重的影响，导致载荷系统探测信息失效，因电特性此，对太阳电池阵进行等电位设计是非常必要的。卫星的表面整体均匀带电导致卫星结构地的绝对电位与本文介绍了低轨道等离子体环境以及航天器表面充电效周围等离子体电位存在差异，卫星结构地相对于周围空间等应，针对空间型号电磁监测卫星的特点，对太阳电池阵进行了离子体形成一个电位差。这主要由空间等离子体的热运动、卫等电位设计，并利用轨道限制理论进行了数据分析计算，

8、充分星速度、卫星表面接地导体面积、太阳能帆板状态、光电子等证明了ITO膜控制太阳电池阵表面电位的有效性和可行性。多种因素决定。1低轨等离子体环境在无光照条件下，卫星表面带一定的负电位，这是由于等空间环境中能量低于几百电子伏的带电粒子叫做空间等离子体是近似中性的，其中电子的数量和离子的数量近似相收稿日期：2013-09—10等，而且能量也比较接近，然而由于电子的质量比离子的质量作者简介：赵颖(1977_)，女，天津