经贵如，沈 亮，王学强，王艳芬，李长江，李 伟

（上海宇航系统工程研究所，上海 201100）

0 引言

空间环境中的高能电子易在航天器外围的介质材料或者穿过航天器屏蔽层在其内部的介质材料上沉积，当这些介质材料表面与周围其他部件间的电位差或者沉积电荷产生的电场超过一定阈值时会发生放电现象，即表面和深层充放电效应[1-3]。深层放电会影响材料的绝缘性能，产生的放电脉冲会干扰航天器上电子仪器的正常工作，甚至使航天器发生故障[4]。

太阳电池阵驱动机构是航天器太阳电池阵对日定向的执行装置，部分暴露在航天器舱体外部，工作在高电压、大电流和运动的状态下，同时通过内部导电滑环传输电功率，为航天器供电。在太阳活动期间，地球中高轨道的外辐射带高能电子通量将显著增大[5]，这些高能电子会穿透屏蔽层进入太阳电池阵驱动机构内部，在导电滑环绝缘介质或孤立导体上沉积并建立电场，如果充电导致介质内建电场的强度达到击穿阈值，或相邻结构间出现较高的电位差，便会产生静电放电（electrostatic discharge,ESD），严重的会引起导电滑环二次放电，危及航天器安全，故有必要对导电滑环充放电风险进行评估，并采取必要的防护措施[6]。

根据NASA-HDBK-4002A 给出的数据，地球同步轨道（GEO）恶劣情况下的高能电子通量约为2 pA/cm2；通过MULASSIS 软件计算，若此时增设1.5 mm 厚铝板防护，则电子通量可下降至约0.1 pA/cm2[7]。因此，本实验设置极端恶劣环境下高能电子通量为2.4 pA/cm2和增加铝板防护后电子通量为0.1 pA/cm2的2 种工况，对导电滑环的充放电效应进行研究，并通过滑环表面状态及性能监测结果判断滑环受损程度。……