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| 标准编号 | GB/T 41458-2022 (GB/T41458-2022) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Space environment - Plasma environments for generation of worst case surface electrical potential differences for spacecraft | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | V06 | | 字数估计 | 18,110 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 41458-2022
Space environment -- Plasma environments for generation of worst case surface electrical potential differences for spacecraft
ICS 49.140
CCSV06
中华人民共和国国家标准
空间环境 产生航天器表面最恶劣
电位差的等离子体环境
spacecraft,MOD]
2022-04-15发布
2022-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和缩略语 2
5 最恶劣环境认定原则 2
6 应用于航天器设计的原则 2
7 模拟中采用的最恶劣空间环境 3
附录A(资料性) 航天器充电模拟程序 4
附录B(规范性) 材料老化处理后的模拟 5
附录C(资料性) 充电模拟 8
参考文献 14
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件修改采用ISO 19923:2017《空间环境(自然和人工) 产生航天器最恶劣电位差的等离子体
环境》。
本文件与ISO 19923:2017相比做了下述结构调整:
---将ISO 19923:2017的附录C调整为附录B;
---将ISO 19923:2017的附录B调整为附录C;
---删除了ISO 19923:2017的附录D;
---第1章“范围”中,删除第三段内容。
本文件与ISO 19923:2017的技术差异如下:
---第1章“范围”第二段删除最后一句“低地球轨道航天器发生的严重表面充电可能是由于航天
器设备的高压电源造成的,因此本文件不涉及这部分内容”;删除第三段“本文件仅涉及航天器
的外表面充电”;
---第3章将“下列术语和定义适用于本文件”改为“GB/T 32452-2015界定的以及下列术语和
定义适用于本文件”;
---在3.1“双麦克斯韦分布”中增加“v---粒子速度,单位为米每秒(m/s)”以及其他物理参量的
单位;
---第5章,删除“本文件是航天器充电模拟的一部分”;
---7.1第一段中用“表1给出地球同步轨道最恶劣等离子体环境的双麦克斯韦分布参数”代替“对
最恶劣情况进行模拟时,应采用表1给出的双麦克斯韦分布”,表1标题中用“地球同步轨道最
恶劣等离子体环境”代替“模拟使用的空间环境”;
---7.2删除了“随着更多的环境测量数据发表,本文件将更新极地轨道和中地球轨道最恶劣等离
子体环境参数”。
本文件做了下列编辑性改动:
---标准名称更改为《空间环境 产生航天器表面最恶劣电位差的等离子体环境》;
---A.2“NASCAP-2k”中删除“该程序仅在美国开放使用”,添加了“采用混合PIC模拟方法模拟
航天器表面与等离子体环境的相互作用过程”以描述该程序的功能;A.3“COULOMB-2”中删
除“该程序仅在俄罗斯开放使用”;
---附录C标题以及各条小标题中用“充电模拟”代替“循环模拟”;
---C.1“NASCAP-2k充电模拟”第二段增加“其中δmax为最大二次电子发生率,Emax为二次电子
发生率最大时的入射电子能量”;
---C.1“NASCAP-2k充电模拟”表C.1表头第一列用“材料”代替“盖玻璃材料”;表C.2第六行第
一列,对ATS-6加脚注“此处 NASCAP-2k使用的 ATS-6环境与表C.5中的 ATS-6环境不
同”;
---C.1“NASCAP-2k充电模拟”表C.3“NASCAP-2k模拟结果”第四行第六列,NASA Worst
Case环境日照下充电2000s后反向电位梯度最大电位差计算结果,用“897”代替“3940”;
---C.2“MUSCAT充电模拟”表C.6“日照情况下 MUSCAT的模拟结果”第七行第八列,LANL-
KIT环境正向电位梯度最大电位差计算结果,用“-23800”代替“-23700”;C.2第三行,删除
了“康普顿”的脚注;
---C.4第二句“模拟结果”后添加脚注“由于模拟使用的材料特性与实际工程中使用的不完全相
同,所以模拟结果仅供参考”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国科学院提出。
本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)归口。
本文件起草单位:中国科学院国家空间科学中心。
本文件主要起草人:孟雪洁、钟秋珍、陈东、陈善强、苗娟、林瑞淋、周振奇。
空间环境 产生航天器表面最恶劣
电位差的等离子体环境
1 范围
本文件描述了产生航天器表面最恶劣电位差的空间等离子体环境,以及如何使用模拟程序估算航
天器表面最恶劣电位差。
本文件包含地球同步轨道(GEO)、地球极轨道(PEO)、中地球轨道(MEO)的等离子体的温度和密
度,不包含低地球轨道(LEO)的等离子体的温度和密度。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 32452-2015 航天器空间环境术语
3 术语和定义
GB/T 32452-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
ISO 和IEC 在以下地址维护用于标准化的术语数据库:
---ISO:http://www.iso.org/obp
3.1
地球同步轨道电子和质子的分布函数分别具有两个温度成分。
麦克斯韦分布函数如下[1]:
f(v)=
2π
3/2 n1
(kT1)
exp-
mv2
2kT1 + n2(kT2)32exp-
mv2
2kT2
(1)
式中:
v ---粒子速度,单位为米每秒......
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