木星环绕探测任务中的内带电风险评估

作者:王建昭; 田岱; 张庆祥; 张相宇; 郑玉展; 呼延奇; 蔡震波
来源:深空探测学报(中英文), 2017, 4(06): 564-570.
DOI:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.06.010

摘要

木星拥有类似地球辐射带的辐射带结构,其辐射带质子通量是地球的10倍,高能电子通量比地球高23个数量级,且最高能量可达1 Ge V。因此木星探测任务的抗辐射设计是任务成功的关键。选择3种不同倾角大椭圆探测轨道,仿真分析了2种介质在变化能谱下的内带电过程。仿真结果表明,对于环氧树脂(Fr4),由于电阻相对较小,电子通量较大的近木点的充电电荷,会在远离辐射带时泄放,其最大充电电场取决于近木点的电子通量;对于聚酰亚胺(Kapton),由于电阻相对较大,充电电荷不能及时泄放,不同轨道间电荷逐渐累计,最大电场不断增加。另外,环木轨道倾角越大,越有利于降低充电电场。和地球GEO轨道相比,不同电阻介质在环木轨道的充电差异相对地球GEO轨道较小。

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