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微小空间碎片撞击诱发放电效应研究

李宏伟 韩建伟 蔡明辉 吴逢时

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微小空间碎片撞击诱发放电效应研究

李宏伟, 韩建伟, 蔡明辉, 吴逢时

Research of small space debris impact induced discharge

Li Hong-Wei, Han Jian-Wei, Cai Ming-Hui, Wu Feng-Shi
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  • 微小空间碎片超高速撞击航天器表面, 能够抛射出高密度的等离子体云团, 如果撞击发生在航天器的高充电表面或带电部件等敏感区域, 撞击等离子体将会诱发放电, 该机制已经引起了广泛的关注, 但是相关研究还十分欠缺. 本文利用等离子体驱动微小碎片加速器加速200 μm的微粒, 通过模拟实验开展微小空间碎片撞击诱发放电的研究, 获得了典型的实验结果, 对撞击诱发放电信号的特征进行了分析.
    Small space debris impact the surface of spacecraft frequently at a velocity of about 10 km/s, thereby creating plasma cloud clusters during the impact. If the impact happens in the area with high voltage, then the plasma can induce discharge. This mechanism of spacecraft discharging has been widely accepted but research about it is rare. In this paper we present the experimental results of 200 micron glass ball particles impact induced discharge carried out on a plasma drag small space debris accelerator. The experimental results and characteristics of the discharging signals are also analyzed in this paper.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41174263)资助的课题
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 41174163).
    [1]

    Li H W, Han J W, Huang J G, Cai M H, Li X Y, Gao Z X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1385 (in Chinese) [李宏伟, 韩建伟, 黄建国, 蔡明辉, 李小银, 高著秀 2010 物理学报 59 1385]

    [2]

    Steve R B, Frank R 1999 International Journal of Impact Engineering 23 67

    [3]

    Alexandre E P 2002 IEEE Trans. Plasma Sci. 30 2102

    [4]

    Gerhard D 2008 Adv. Space Res. 41 1123

    [5]

    Lee N, Close S, Lauben D, Linscott I, Goel A, Johnson T, Yee J, Fletcher A, Srama R, Bugiel S, Mocker A, Colestock P, Green S 2012 Int. J. Impact Eng. 44 40

    [6]

    David A C, Peter H S 1999 Int. J. Impact Eng. 23 169

    [7]

    Quan R H, Zhang Z L, Han J W, Huang J G, Yan X J 2009 Acta Phys. Sin. 58 1206 (in Chinese) [全荣辉, 张振龙, 韩建伟, 黄建国,闫小娟 2009 物理学报 58 1206]

    [8]

    Cao M, Wang F, Liu J, Zhang H B 2012 Chin. Phys. B 21 127901

    [9]

    Foschini L 1998 Europhys. Lett. 43 226

    [10]

    Levy L, Mandeville J C, Siguler J M, Reulet R, Sarrail D, Catani J P, Gerlach L 1997 IEEE Trans. Nuclear Sci. 44 2201

    [11]

    Carolyn K P, Henry B G, Whittlesey A C, Stevens N J 1984 NASA, Technical Paper 2361

    [12]

    European Cooperation for Space Standardization 2008 ECSS-E-ST-20-06C Spacecraft Charging

    [13]

    Michael G R 2011 NASA-Handbook-4002a

    [14]

    Huang J G, Han J W 2010 Acta Phys. Sin. 59 2907 (in Chinese) [黄建国, 韩建伟 2010 物理学报 59 2907]

    [15]

    Henry B G, Sigrid C 2012 12th spacecraft charging techology conference Kitakyushu, Janpan, May 14–18, 2012

    [16]

    Gao Z X, Li H W, Cai M H, Liu D Q, Huang J G, Han J W 2012 Acta Phys. Sin. 61 039601 (in Chinese) [高著秀, 李宏伟, 蔡明辉, 刘丹秋, 黄建国, 韩建伟 2012 物理学报 61 039601]

    [17]

    Marvin H T, Simon P W, Michael G B, Randall K B 2000 Earth, Moon Planets 82 27

    [18]

    Akahoshi Y, Nakamura T, Fukushige S, Furusawa N, Kusunoki S, Machida Y, Koura T, Watanabe K, Hosoda S, Fujita T, Cho M 2008 Int. J. Impact Eng. 35 1678

    [19]

    Harano T, Machida Y, Fukushige S, Koura T, Hosoda S, Cho M, Akahoshi Y 2006 Int. J. Impact Eng. 33 326

    [20]

    Fukushige S A, Watanabe Y K, Nagasaki T, Sugawara K, Koura T, Cho M 2008 IEEE Trans. Plasma Sci. 36 2434

    [21]

    Tang E L, Tang W F, Xiang S H, Li L X, Zhang W, Yu H, Zhao X Y 2011 High Power Laser Part. Beams 23 229 (in Chinese)[唐恩凌, 唐伟富, 相升海, 李乐新, 张薇, 于辉, 赵新颖 2011强激光与粒子束 23 229]

    [22]

    Tang E L, Zhang Q M, Zhang J 2008 J. Projectiles, Rockets Missiles Guid. 28 110 (in Chinese) [唐恩凌, 张庆明, 张健 2008 弹箭与制导学报 28 110]

    [23]

    Huang J G, Han J W, Li H W, Cai M H, Li X Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 7950 (in Chinese) [黄建国, 韩建伟, 李宏伟, 蔡明辉, 李小银 2008 物理学报 57 7950]

    [24]

    Han J W, Zhang Z L, Huang J G, Li X Y, Chen Z F, Quan R H, Li H W 2006 Spacer. Envir. Eng. 23 205 (in Chinese) [韩建伟, 张振龙, 黄建国, 李小银, 陈赵峰, 全荣辉, 李宏伟 2006 航天器环境工程学报 23 205]

    [25]

    Zhang Z L, Han J W, Quan R H, Li H W, Huang J G, Li X Y, Cai M H 2007 4th China Space Debris Conference Nanjing, China, November 5–8, 2007 (in Chinese)[张振龙, 韩建伟, 全荣辉, 李宏伟, 黄建国, 李小银, 蔡明辉 2007 第四届全国空间碎片专题研讨会, 中国南京, 5–8 2007]

  • [1]

    Li H W, Han J W, Huang J G, Cai M H, Li X Y, Gao Z X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1385 (in Chinese) [李宏伟, 韩建伟, 黄建国, 蔡明辉, 李小银, 高著秀 2010 物理学报 59 1385]

    [2]

    Steve R B, Frank R 1999 International Journal of Impact Engineering 23 67

    [3]

    Alexandre E P 2002 IEEE Trans. Plasma Sci. 30 2102

    [4]

    Gerhard D 2008 Adv. Space Res. 41 1123

    [5]

    Lee N, Close S, Lauben D, Linscott I, Goel A, Johnson T, Yee J, Fletcher A, Srama R, Bugiel S, Mocker A, Colestock P, Green S 2012 Int. J. Impact Eng. 44 40

    [6]

    David A C, Peter H S 1999 Int. J. Impact Eng. 23 169

    [7]

    Quan R H, Zhang Z L, Han J W, Huang J G, Yan X J 2009 Acta Phys. Sin. 58 1206 (in Chinese) [全荣辉, 张振龙, 韩建伟, 黄建国,闫小娟 2009 物理学报 58 1206]

    [8]

    Cao M, Wang F, Liu J, Zhang H B 2012 Chin. Phys. B 21 127901

    [9]

    Foschini L 1998 Europhys. Lett. 43 226

    [10]

    Levy L, Mandeville J C, Siguler J M, Reulet R, Sarrail D, Catani J P, Gerlach L 1997 IEEE Trans. Nuclear Sci. 44 2201

    [11]

    Carolyn K P, Henry B G, Whittlesey A C, Stevens N J 1984 NASA, Technical Paper 2361

    [12]

    European Cooperation for Space Standardization 2008 ECSS-E-ST-20-06C Spacecraft Charging

    [13]

    Michael G R 2011 NASA-Handbook-4002a

    [14]

    Huang J G, Han J W 2010 Acta Phys. Sin. 59 2907 (in Chinese) [黄建国, 韩建伟 2010 物理学报 59 2907]

    [15]

    Henry B G, Sigrid C 2012 12th spacecraft charging techology conference Kitakyushu, Janpan, May 14–18, 2012

    [16]

    Gao Z X, Li H W, Cai M H, Liu D Q, Huang J G, Han J W 2012 Acta Phys. Sin. 61 039601 (in Chinese) [高著秀, 李宏伟, 蔡明辉, 刘丹秋, 黄建国, 韩建伟 2012 物理学报 61 039601]

    [17]

    Marvin H T, Simon P W, Michael G B, Randall K B 2000 Earth, Moon Planets 82 27

    [18]

    Akahoshi Y, Nakamura T, Fukushige S, Furusawa N, Kusunoki S, Machida Y, Koura T, Watanabe K, Hosoda S, Fujita T, Cho M 2008 Int. J. Impact Eng. 35 1678

    [19]

    Harano T, Machida Y, Fukushige S, Koura T, Hosoda S, Cho M, Akahoshi Y 2006 Int. J. Impact Eng. 33 326

    [20]

    Fukushige S A, Watanabe Y K, Nagasaki T, Sugawara K, Koura T, Cho M 2008 IEEE Trans. Plasma Sci. 36 2434

    [21]

    Tang E L, Tang W F, Xiang S H, Li L X, Zhang W, Yu H, Zhao X Y 2011 High Power Laser Part. Beams 23 229 (in Chinese)[唐恩凌, 唐伟富, 相升海, 李乐新, 张薇, 于辉, 赵新颖 2011强激光与粒子束 23 229]

    [22]

    Tang E L, Zhang Q M, Zhang J 2008 J. Projectiles, Rockets Missiles Guid. 28 110 (in Chinese) [唐恩凌, 张庆明, 张健 2008 弹箭与制导学报 28 110]

    [23]

    Huang J G, Han J W, Li H W, Cai M H, Li X Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 7950 (in Chinese) [黄建国, 韩建伟, 李宏伟, 蔡明辉, 李小银 2008 物理学报 57 7950]

    [24]

    Han J W, Zhang Z L, Huang J G, Li X Y, Chen Z F, Quan R H, Li H W 2006 Spacer. Envir. Eng. 23 205 (in Chinese) [韩建伟, 张振龙, 黄建国, 李小银, 陈赵峰, 全荣辉, 李宏伟 2006 航天器环境工程学报 23 205]

    [25]

    Zhang Z L, Han J W, Quan R H, Li H W, Huang J G, Li X Y, Cai M H 2007 4th China Space Debris Conference Nanjing, China, November 5–8, 2007 (in Chinese)[张振龙, 韩建伟, 全荣辉, 李宏伟, 黄建国, 李小银, 蔡明辉 2007 第四届全国空间碎片专题研讨会, 中国南京, 5–8 2007]

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-16
  • 修回日期:  2013-08-26
  • 刊出日期:  2013-11-05

微小空间碎片撞击诱发放电效应研究

  • 1. 中国科学院空间科学与应用研究中心, 北京 100190
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41174263)资助的课题

摘要: 微小空间碎片超高速撞击航天器表面, 能够抛射出高密度的等离子体云团, 如果撞击发生在航天器的高充电表面或带电部件等敏感区域, 撞击等离子体将会诱发放电, 该机制已经引起了广泛的关注, 但是相关研究还十分欠缺. 本文利用等离子体驱动微小碎片加速器加速200 μm的微粒, 通过模拟实验开展微小空间碎片撞击诱发放电的研究, 获得了典型的实验结果, 对撞击诱发放电信号的特征进行了分析.

English Abstract

参考文献 (25)

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