原子氧环境地面模拟设备

原子氧测试： QJ 20422 2-2016 航天器组件环境试验方法 第2部分 原子氧试验

距离地面200~600km之间的低地球轨道（Low Earth Orbit, LEO）空间，是对地观测卫星，气象卫星，空间站等航天器的主要运行区域，但由于地球轨道环境存在原子氧、紫外辐射、粒子辐射、高真空、等离子体、热循环以及微流星体与空间碎片的风险，对航天器的使用寿命和稳定性存在严重威胁，其中原子氧、紫外辐射、高真空 、真空热循环对航天器表面材料会产生严重的损伤效应，影响材料尺寸稳定性、物理性能及机械性能。

一、原子氧作为LEO环境中的主要组分，它具有很强的氧化性。当飞行器以轨道速度在LEO中运行时，原子氧以4~5eV的动能撞击飞行器材料表面。原子氧与材料之间的相互作用会造成表面材料剥蚀及材料性能退化，它对有机材料的腐蚀作用还会产生可凝聚的气体生成物，进而航天器的光学仪器及其它设备。

目前，原子氧辐照效应研究已成为低地球轨道空间LEO环境效应研究的一个不可缺少的组成部分。

加拿大SimulTek公司研制的原子氧地面模拟试验设备，采用二氧化碳激光器加热分解产生原子氧束，可同时满足能量为5eV和通量为3~5×1015  atoms/cm2 /s的严苛条件，其试验结果与LEO飞行暴露试验结果符合程度很高，是目前实现定性和定量进行原子氧效应地面模拟的有效手段。

二、同时，为了研究各种空间环境因素的协同作用，SimulTek公司提供LEO-ADVANCED低轨道环境模拟实验装置，可以对多种航天器候选材料进行低轨道环境效应的研究。