原子氧測試： QJ 20422 2-2016 航天器組件環(huán)境試驗方法 第2部分 原子氧試驗

距離地面200~600km之間的低地球軌道（Low Earth Orbit, LEO）空間，是對地觀測衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，空間站等航天器的主要運行區(qū)域，但由于地球軌道環(huán)境存在原子氧、紫外輻射、粒子輻射、高真空、等離子體、熱循環(huán)以及微流星體與空間碎片的風險，對航天器的使用壽命和穩(wěn)定性存在嚴重威脅，其中原子氧、紫外輻射、高真空 、真空熱循環(huán)對航天器表面材料會產(chǎn)生嚴重的損傷效應，影響材料尺寸穩(wěn)定性、物理性能及機械性能。

一、原子氧作為LEO環(huán)境中的主要組分，它具有很強的氧化性。當飛行器以軌道速度在LEO中運行時，原子氧以4~5eV的動能撞擊飛行器材料表面。原子氧與材料之間的相互作用會造成表面材料剝蝕及材料性能退化，它對有機材料的腐蝕作用還會產(chǎn)生可凝聚的氣體生成物，進而航天器的光學儀器及其它設備。

目前，原子氧輻照效應研究已成為低地球軌道空間LEO環(huán)境效應研究的一個的組成部分。

加拿大SimulTek公司研制的原子氧地面模擬試驗設備，采用二氧化碳激光器加熱分解產(chǎn)生原子氧束，可同時滿足 能量為5eV和通量為3~5×10¹⁵  atoms/cm² /s的嚴苛條件，其試驗結果與LEO飛行暴露試驗結果符合程度很高，是目前實現(xiàn)定性和定量進行原子氧效應地面模擬的有效手段。

二、同時，為了研究各種空間環(huán)境因素的協(xié)同作用，SimulTek公司提供LEO-ADVANCED低軌道環(huán)境模擬實驗裝置，可以對多種航天器候選材料進行低軌道環(huán)境效應的研究。

研究項目包含：

1.超高真空導致材料尺寸穩(wěn)定性和污染問題的研究

2.紫外輻射/電子輻射/質(zhì)子輻射導致材料表面質(zhì)量損失以及變色等光學性能變化的研究

3.熱循環(huán)導致材料產(chǎn)生微小裂紋以及熱應力作用下材料力學性能變化的研究

4.原子氧對材料表面腐蝕導致材料尺寸變化，質(zhì)量損失，力學性能退化的研究

5.研究材料損傷理論、性能演化理論、壽命預測理論、防護理論以及加速試驗原理

應用Blog:

1. Simultek原子氧效應地面模擬和月球環(huán)境地面模擬試驗裝置

2. SimulTek原子氧源的選擇

3. SimulTek獲得“大科學”項目原子氧模擬裝置合同