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空间站快速充电效应的物理过程及特征

黄建国 易忠 孟立飞 赵华 刘业楠

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空间站快速充电效应的物理过程及特征

黄建国, 易忠, 孟立飞, 赵华, 刘业楠

Physical process and characteristics for rapid charging events at international space station

Huang Jian-Guo, Yi Zhong, Meng Li-Fei, Zhao Hua, Liu Ye-Nan
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-23
  • 修回日期:  2013-07-27
  • 刊出日期:  2013-11-05

空间站快速充电效应的物理过程及特征

  • 1. 可靠性与环境工程技术重点实验室, 北京 100094;
  • 2. 北京卫星环境工程研究所, 北京 100094

摘要: “快速充电事件”是国际空间站2006年首次观测到的一种充电现象, 在出地影瞬间的1–3 s内航天器结构体被迅速充到-30–-70 V的负电位, 显著超过空间站的安全设计标准, 一度引起国际航天界的关注. 目前国际上对“快速带电”的研究尚不充分. 基于Furguson等的研究, 本文建立了快速充电的物理模型, 对快速充电的机理和规律给出了合理的解释. 计算及分析结果表明: 快速充电是在航天器出地影瞬间由高压太阳电池阵的光伏激发过程驱动的, 是一种非平衡态的充电过程; 快速充电脉冲主要是由于在太阳帆板电压的快速启动过程中帆板上 的电子充电电流未及时被玻璃盖片的充电所阻塞而导致的, 当快速充电过程达到平衡时便表现为“正常充电事件”; 快速充电的幅度主要取决于太阳帆板电压的启动时间、启动方式等, 因此表现出一定的离散性, 但随着等离子体密度的增大而衰减, 与国际空间站观测结果一致.

English Abstract

参考文献 (10)

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