孙旗霞 杨宁宁 肖志坤 蔡小兵 胡更开

（1 北京理工大学宇航学院，北京 100081）（2 北京理工大学理学院，北京 100081）

1 引言

月球表面上空飘浮着大量带电尘埃，在月球低重力、无磁场的环境下，尘埃颗粒可以在月表数万米高的范围内长时间漂浮形成扬尘［1-2］，并极易吸附在探测设备的表面［3］。尘埃对月表探测器活动造成极大的不利影响，其在太阳电池板、散热器、相机镜头、太空服和活动铰链部位的沉降［4］，可造成电力减弱、成像模糊、仪表读数错误、热控制失效等诸多问题［5-6］。如美国月球勘测者-3（Surveyor-3）的成像镜片被月尘覆盖，成像质量（出现耀斑、对比度变弱）显著下降［7-8］；月尘在散热装置表面沉积，造成热控制失效；尘埃在太阳电池板上附着，造成探测器电力不足。NASA 安装在阿波罗-15登月舱上的月尘探测装置显示，在第一年内由于月尘覆盖太阳能电池，使其输出功率下降了16%［6］。

为了减轻尘埃对月球表面探测器的影响，各国研究组针对沉积表面的防尘和除尘提出了多种的方案，如射流、振荡、刷除、加保护层、表面充电和交变电场除尘等诸多方法。经过充分对比，前几种方法均难以在月球表面的环境中得到很好的发挥。如刷除法［9］，宇航员利用尘刷能去除大多数附着在太空服外层的月尘，但对那些附着在纤维深层的尘埃无能为力。同时刷子对光学表面和太阳电池板表面也不适用。因为月尘颗粒十分坚硬和尖锐，刷除过程将不可避免损毁这些表面。1967 年，Tatom 等人提出了交变电场除尘方法［10-12］，在尘埃附着表面设计一层平行交替的电极，当电极通有交流电时，表面存在交变的强电场。……