载人航天小型磁球等离子体定向膨胀问题研究

长期在轨飞行和星际飞行时，由于载荷限制及外空间辐射环境与低地轨道辐射环境的不同，质量厚度屏蔽方法已被确定不足以满足空间辐射防护的需要，必须寻找新的技术和方法解决该问题。国内外专家提出了电场、磁场、等离子体膨胀等多种新的防护方法。根据论证，在所有提出的新防护方法中，等离子体膨胀技术最具有工程应用前景。在空间环境中，通过等离子体喷射引发磁场定向膨胀，在航天器周围形成一个直径约为20-30 km的人造磁球，偏转空间带电粒子，减少航天员所接受的空间辐射剂量。本课题拟在我们实验室已经研制的单喷口等离子体引发磁场膨胀的基础上，设计等离子体引发磁场定向膨胀的原理验证装置；研究引发磁膨胀等离子气体种类、喷射速度、喷射方向、等离子体密度等参数对磁场膨胀位形变化的影响；建立等离子体引发磁场膨胀的实验物理模型，为实现未来载人航天深空探测有效的辐射防护奠定基础。