شبیه سازی بار ساکن محیط فضا و تحلیل اثر آن بر سطوح ماهواره و عایق های حرارتی چند لایه

Abstract

یون‌های موجود در محیط فضا سبب ایجاد پدیده شارژ سطحی و داخلی در ماهواره‌ها می‌گردد. پتانسیل تجمع یافته طی پدیده شارژ می‌تواند موجب بروز تخلیه الکترواستاتیک شده و اجزای مخابراتی ماهواره مانند آنتن‌ها و مدارهای الکترونیکی را در معرض خطر جدی قرار دهد. هدف این مقاله بررسی احتمال وقوع تخلیه الکترواستاتیک در سطوح ماهواره در محیط مدار با ارتفاع کم (LEO) و اقدام در جهت کاهش این احتمال و در نتیجه کاهش خطر آسیب به سطوح و اجزای مخابراتی ماهواره است. ابتدا پدیده شارژ سطحی در ماهواره آلومینیومی در محیط مدار با ارتفاع کم و سپس در حالت شفق قطبی توسط نرم افزار SPIS شبیه سازی شده و احتمال آسیب به آنتن‌ها بررسی گردیده است. سپس عایق‌های حرارتی چند لایه به سیستم اضافه شده و اثر آن در وقوع شارژ بررسی شده است. تحقیقات نشان داده است که اضافه کردن لایه-های عایق خطر وقوع تخلیه الکترواستاتیک را افزایش خواهد داد. بنابراین در مراحل بعد، اثر سیستم اتصال به زمین در کاهش خطر بررسی گردید. با اتصال لایه‌ها به زمین به روش مناسب، احتمال وقوع تخلیه بین لایه‌ها و بدنه و میان لایه‌ها با یکدیگر به حداقل رسیده که موجب دست یافتن به سیستم بهینه‌ای از جنبه-های الکترواستاتیکی گردید.

Keywords

• بار ساکن
• شارژ سطحی
• تخلیه الکترواستاتیک
• عایق حرارتی چند لایه
• اتصال به زمین