摘要：半球陀螺作为卫星姿态控制系统的核心部件,在空间应用领域受到辐射环境的影响,其充放电效应是威胁卫星安全的重要因素之一。该文介绍了半球陀螺敏感单元空间、充放电效应的影响,分析了敏感单元的材料基底,提出了充、放电效应防护设计、敏感单元外壳屏蔽层厚度设计与分析等措施,减小了敏感表头充放电效应的影响。分析与试验结果表明了该设计的可行性和实用性。

摘要：单粒子效应(SEE)是诱发航天器故障最重要的空间环境因素之一,其与充放电效应(SESD)诱发故障的宏观表象相像,但具体影响细节及防护设计又不尽相同,导致工程上将大量可能由SESD诱发的航天器故障简单归零为SEE并进行改进设计,但复飞后的航天器在轨故障依然不断。截至目前,鲜有综合比对研究以揭示这2种效应诱发星用器件错误和导致电子设备故障的异同。文章首先通过大量在轨实例表明二者触发的航天器故障有很强关联,之后对引起2种效应混淆的可能原因进行剖析,并介绍中国科学院国家空间科学中心通过地面模拟实验,针对JK触发器、运算放大器、静态随机存储器(SRAM)初步研究的SEE和SESD诱发软错误的异同表象和作用机制,为进一步发展准确甄别与应对有关在轨故障的技术方法提供参考。

摘要：充放电效应是导致卫星在轨异常与故障的重要原因。除太阳电池阵二次放电外,充放电效应主要通过放电产生的电磁干扰造成设备异常和故障。文章选用典型的星载光学设备,实验模拟中高轨环境中电子作用在设备上产生的表面与深层充放电效应,获得了表面和深层充放电效应的基本特征,观测到放电导致设备工作异常的实验数据。实验结果不仅支持该典型星载光学设备的充放电效应防护设计,对于其他星载设备的充放电效应防护设计亦有一定借鉴意义。

摘要：针对低轨等离子体环境下航天员出舱活动(EVA)受到充放电效应的威胁,调研了国际空间站在轨运行等离子体环境、空间站的结构特点及空间站充电和电位状态,重点分析了航天员EVA工况和舱外机动单元(EMU)的结构特点。结合人体电学参数,引入低轨等离子体环境空间站-航天员-EMU静电充放电模型,探讨了空间站不同结构电位对航天员EVA的充放电效应,分析了航天员EVA中的充放电防护方法,为未来我国航天员长时间出舱作业提供充放电效应防护设计理论与技术支持,最后针对我国空间站航天员EVA充放电效应的防护研究提出了若干建议。

摘要：聚酰亚胺具有优良的耐高温度梯度、高绝缘及耐辐射特性,在航天器电传输器件及设备中应用广泛。目前空间站、太空电站等空天大功率电传输场景又对聚酰亚胺材料提出了更高的可靠性要求,因此亟待揭示空天极端环境对聚酰亚胺材料的损伤作用,并针对性地提高其综合性能。首先介绍并回顾了聚酰亚胺在航天器电传输装备中的应用;然后分析归纳了聚酰亚胺在充放电效应、电晕放电效应、原子氧侵蚀效应与极端温度环境下的不同损伤特性及失效机理;进一步介绍并分析了现有的改性调控方法及梯度设计制备方法;最后指出现有航天器电传输用聚酰亚胺材料改性调控及梯度绝缘优化研究存在的不足和可能的有效解决途径。

摘要：采用合适的航天器材料（SM）可以减少空间环境下其表面带电产生的危害,而对其表面带电特性进行测试和评估是进行材料选择的重要依据。为此,对空间环境下航天器材料表面带电特性的试验方法和评估手段进行了研究。设计了一种航天器材料表面带电地面试验室模拟装置,其真空度可达5×10-5 Pa,电子源能量在0～50 keV范围内可调,束流密度在0.5～10 nA/cm2范围内可调,等离子体密度可达1011 cm-3;研制了一套空间环境下航天器材料表面电位动态测试系统和一种静电放电（ESD）脉冲测试微型探头,对典型空间材料的表面充放电特性进行试验研究。结果表明,空间材料表面带电地面模拟装置能够真实模拟空间材料表面带电的环境;研制的航天器材料表面电位动态测试系统可以对空间环境下的航天器材料表面电位进行多点、实时测量;静电放电脉冲测试微型探头具有良好的宽带特性和较高的灵敏度,通过将几Hz至数GHz的静电放电脉冲电场信号转换为强度调制的激光波输出,实现了空间环境下航天器材料表面静电放电脉冲信号的测量。

摘要：为了监测航天器发生充放电效应期间释放的电磁脉冲,设计了一种星载放电脉冲监测仪。该监测仪以单极子天线为传感器,电控箱为数据采集和处理单元。给出了单极子天线结构尺寸和阻抗匹配网络的设计参数,以及电控箱软硬件的设计方案,并采用压电陶瓷装置放电产生的电磁脉冲作为输入对监测仪整机进行了测试。测试结果表明,该监测仪可实现放电脉冲的实时准确监测,获取的数据可为充放电效应的仿真评估和防护提供支持。

摘要：航天器表面充电到高静电位会导致静电放电(ESD),从而影响甚至破坏卫星电子器件。静电放电事件大多与各种表面材料之间的差异带电有关,因此研究不同表面材料在空间的充电电位对于控制航天器表面静电放电事件至关重要。本文介绍了用于测量表面电位的静电感应式电位监测器的工作原理,并且对探头部分设计参数的选取进行了数值模拟计算研究,用于设计参数的选取和优化。

摘要：未来新型航天器在研制模式、设计技术、元器件及材料等方面与以往卫星相比将有较大变化,从而对抗辐射加固技术提出新的要求。因此,抗辐射加固技术的研究重点须在以往研究基础上进行调整。文章从航天器总体角度,对新型航天器抗辐射加固技术的研究重点进行探讨。

摘要：在探月过程中航天器与各种等离子体环境相互作用,使航天器表面和内部材料出现充放电效应,从而影响航天器的工作性能、使用寿命、工作可靠性等。结合国外探测数据,分析了探月任务的奔月、环月和落月过程中可能遭遇的等离子体环境和可能出现的充放电问题,对科学探测载荷性能参数的设定、航天器充放电防护设计具有一定的参考价值。