登月设备太阳电池阵静电防护技术研究

月球探测对研究月球表面特殊环境及其对登月装备的影响提出需求。月球表面月尘微粒由于月球穿越地球的电磁层和太阳风暴的作用带有静电。由于带静电月尘作用，登月装备可能不能进行正常工作，航天员登月出仓活动也将受到严重影响。特别是空间带电粒子环境相互作用产生的静电效应使带静电月尘对登月设备的太阳电池阵具有吸附、遮挡作用，引起太阳电池阵功率不足，同时将导致太阳电池阵与空间带电环境的耦合机会增大，形成空间静电放电，使太阳电池阵单元产生不可逆转损伤，效率下降甚至失效。项目拟研究月尘静电吸附特性的试验室模拟方法；太阳能电池阵不同表面材料静电电位的变化规律以及在模拟月球表面环境的静电起电、放电对太阳能电源系统的效应，探索研究月球探测器太阳电池阵月球静电防护新技术、新方法，消除或降低带静电月尘对登月探测器太阳电池阵系统的影响，确保登月航天装备高可靠、长寿命运行。

该项目针对带静电月尘对登月设备太阳电池阵的影响，研究了带静电月尘环境的模拟方法，研制了带电粉尘电量测试装置、地面模拟月尘带电装置和太阳电池阵静电带电地面模拟装置，研制了太阳电池阵静电动态电位测试系统，研究了带静电月尘对太阳电池阵的作用规律，开展了模拟月尘对太阳光线的遮挡效应试验和对太阳阵开路电压的影响的试验研究，确定了太阳电池阵静电放电和二次放电阈值电压，获得了航天器及太阳电池阵用典型介质材料的充放电特性规律，研究了太阳电池阵静电防护技术，提出了太阳电池阵电场主动防护技术和表面蒸镀ITO网格的静电防护技术。相关研究成果获国家专利4项，实用新型专利7项，编著1项（待出版）。利用该项目研究成果，已取得“十二五”装备预研项目1项（51333060102）和国家自然科学基金面上项目1项（51577190）。发表学术论文14篇，被SCI和EI收录10篇。培养在站博士后1名、博士研究生1名、硕士研究生5名。. 该项目的研究成果为我国航天技术领域静电防护工程应用和防护体系建立提供了技术支撑。