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空间充放电效应
等离子体

由大量电子和离子组成的、整体上呈准中性的物质。当物质的温度足够高或者获得足够高的外部能量时,其分子或原子被电离成电子和离子,电离气体就是典型的等离子体。区别于气态、液态、固态,是物质的第四态。

 
空间等离子体

宇宙空间绝大部分物质以等离子体的形式存在,即为空间等离子体。常见的有地球和其他行星的磁层和电离层,以及日层(太阳风)、太阳大气和星际空间的等离子体。

空间等离子体环境效应

空间等离子体由于携带的电荷以及具有良好的导电特性,其与航天器相互作用会导致航天器表面充放电、太阳电池电流泄露和弧光放电等效应。

航天器表面充放电效应

航天器运行于空间等离子体中时,其表面材料在低能电子为主的粒子轰击下被充以一定的负电荷,材料在粒子轰击下发射出二次电子,以及在太阳光照射下发射出光电子,最终导致航天器表面被充至一定的电位、以及不同部位的不同材料被充以不同的电位。当充电电位或电位差达到一定阈值时,会发生放电,导致材料受损以及产生ESD毁坏或干扰电子设备。


 

外辐射带增强电子

主要发生在地球外辐射带区域、伴随着太阳风高速流等太阳活动现象而出现的数百keV至数MeV的高能电子通量增强数个量级的空间环境扰动现象,这种高通量的高能电子通常导致航天器深层(内部)充放电效应。

 

深层(内部)充放电效应

空间的高能电子侵入航天器介质材料深处、或者穿透航天器蒙皮在航天器内部沉积电荷,形成局部的强电场或电位差。当电场强度或电位差超过一定阈值时产生放电现象,破外材料、损坏或干扰电子设备。