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SimulTek原子氧效應(yīng)模擬裝置LEO-ESS
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北京領(lǐng)宇天際科技有限責(zé)任公司

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距離地面200~600km之間的低地球軌道(Low Earth Orbit,, LEO)空間,,是對地觀測衛(wèi)星,氣象衛(wèi)星,,空間站等航天器的主要運行區(qū)域,,但由于地球軌道環(huán)境存在原子氧、紫外輻射,、粒子輻射,、高真空、等離子體,、熱循環(huán)以及微流星體與空間碎片的風(fēng)險,,對航天器的使用壽命和穩(wěn)定性存在嚴重威脅,其中原子氧,、紫外輻射,、高真空 、真空熱循環(huán)對航天器表面材料會產(chǎn)生嚴重的損傷效應(yīng),,影響材料尺寸穩(wěn)定性,、物理性能及機械性能,。

一、原子氧作為LEO環(huán)境中的主要組分,,它具有很強的氧化性,。當(dāng)飛行器以軌道速度在LEO中運行時,原子氧以4~5eV的動能撞擊飛行器材料表面,。原子氧與材料之間的相互作用會造成表面材料剝蝕及材料性能退化,,它對有機材料的腐蝕作用還會產(chǎn)生可凝聚的氣體生成物,進而航天器的光學(xué)儀器及其它設(shè)備,。

加拿大SimulTek公司的原子氧效應(yīng)地面模擬實驗艙LEO-ESS

1. 采用二氧化碳激光器加熱分解產(chǎn)生原子氧束,,可同時滿足能量為5eV和通量為3~5×1015 atoms/cm2 /s的嚴苛條件,其試驗結(jié)果與LEO飛行暴露試驗結(jié)果符合程度很高,,被認為是目前實現(xiàn)定性和定量進行原子氧效應(yīng)地面模擬的有效手段,。

二、同時,,為了研究各種空間環(huán)境的協(xié)同作用,,SimulTek公司開發(fā)了低地球軌道環(huán)境效應(yīng)模擬實驗艙,和行星環(huán)境模擬試驗艙(火星,、月球環(huán)境),,可以對多種航天器候選材料進行低軌道環(huán)境效應(yīng)的研究。

研究項目包含:

1.超高真空導(dǎo)致材料尺寸穩(wěn)定性和污染問題的研究

2.紫外輻射/電子輻射/質(zhì)子輻射導(dǎo)致材料表面質(zhì)量損失以及變色等光學(xué)性能變化的研究

3.熱循環(huán)導(dǎo)致材料產(chǎn)生微小裂紋以及熱應(yīng)力作用下材料力學(xué)性能變化的研究

4.原子氧對材料表面腐蝕導(dǎo)致材料尺寸變化,,質(zhì)量損失,,力學(xué)性能退化的研究

5.研究材料損傷理論、性能演化理論,、壽命預(yù)測理論,、防護理論以及加速試驗原理

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