航空航天原子氧環境地面模擬設備原子氧環境地面模擬設備

符合QJ 20422 2-2016 航天器組件環境試驗方法

原子氧測試： QJ 20422 2-2016 航天器組件環境試驗方法 第2部分 原子氧試驗

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

一、原子氧作為LEO環境中的主要組分，它具有很強的氧化性。當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生可凝聚的氣體生成物，進而航天器的光學儀器及其它設備。

目前，原子氧輻照效應研究已成為低地球軌道空間LEO環境效應研究的一個必要的組成部分。

加拿大SimulTek公司研制的原子氧地面模擬試驗設備，采用二氧化碳激光器加熱分解產生原子氧束，可同時滿足能量為5eV和通量為3~5×10¹⁵  atoms/cm² /s的嚴苛條件，其試驗結果與LEO飛行暴露試驗結果符合程度很高，是目前實現定性和定量進行原子氧效應地面模擬的有效手段。

二、同時，為了研究各種空間環境因素的協同作用，SimulTek公司提供LEO-ADVANCED低軌道環境模擬實驗裝置，可以對多種航天器候選材料進行低軌道環境效應的研究。

 航空航天原子氧環境地面模擬設備

研究項目包含：

1.超高真空導致材料尺寸穩定性和污染問題的研究

2.紫外輻射/電子輻射/質子輻射導致材料表面質量損失以及變色等光學性能變化的研究

3.熱循環導致材料產生微小裂紋以及熱應力作用下材料力學性能變化的研究

4.原子氧對材料表面腐蝕導致材料尺寸變化，質量損失，力學性能退化的研究

5.研究材料損傷理論、性能演化理論、壽命預測理論、防護理論以及加速試驗原理

應用Blog:

1. Simultek原子氧效應地面模擬和月球環境地面模擬試驗裝置

2. SimulTek原子氧源的選擇

3. SimulTek獲得“大科學”項目原子氧模擬裝置合同