类木行星轨道卫星深层介质充电效应防护研究

• 作者: 于向前 宋思宇 宗秋刚 施伟红 邹鸿 陈傲 陈鸿飞
• 来源期刊: 南京航空航天大学学报（英文版）
• 学科: 航空航天
• 关键词: 类木行星轨道 地球轨道 深层介质充电效应 空间辐射
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 804-815
• 页数: 12页
• 分类号: V416
• 语种: 英文

摘要

高能电子引起的卫星深层介质充电效应是造成卫星异常和故障的一个重要的空间环境效应.类木行星(包括土星、天王星、海王星以及木星的卫星)被认为具有很强的电子辐射带,可能会造成卫星深层介质充电效应.旅行者1号飞越木星期间,产生了至少42次内部静电放电事件.随着深空探测的发展,人们越来越关注类木行星轨道上的卫星深层介质充电效应.采用蒙特卡罗工具包GEANT4和辐射诱导电导率RIC模型计算了类木行星轨道上的卫星深层介质充电效应,并将结果与预防地球轨道卫星深层介质充电效应的标准进行了比较.研究结果表明,在地球轨道上行之有效的标准并不总是适用于类木行星轨道.一般来说,木卫一、木卫二、土星(RS=6)、天王星(L=4.73)和木卫三任务应该采用更厚的屏蔽层或更高的介电常数材料,而海王星(L=7.4)和木卫四任务可以采用更薄的屏蔽层厚度或更低的介电常数材料.此外,介质双面接地和使用薄介质也可以降低卫星深层介质充电风险.