CN102539631A - 多功能空间环境效应探测装置 - Google Patents

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院小雪
杨东升
易忠
刘向鹏
丁义刚
刘业楠
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Abstract

本发明公开了一种多功能空间环境效应探测装置，包括设置在同一支撑平面上的空间原子氧密度探测器一和空间原子氧密度探测器二；以及设置在上述同一支撑平面上或者与所述支撑平面成一夹角的另一支撑平面上的空间污染效应探测器和三结砷化镓太阳电池空间效应探测器。本发明多功能空间环境效应探测装置是以太阳电池为基础设计的空间环境效应探测器，可与星上太阳电池阵安装在一起，其探测结果直接反应空间环境对太阳电池的效应，具有体积小，重量轻，低功耗等特点，特别适合小卫星搭载飞行。

Description

多功能空间环境效应探测装置
技术领域
本发明属于航天器有效载荷探测领域，具体涉及一种空间环境(污染、原子氧和辐照环境)的多功能探测装置。
背景技术
航天器在轨运行期间，会受到紫外辐射、电子、质子、碎片、原子氧、污染、等离子体等空间环境的影响，其热控、电源、光学敏感器件等都会有不同程度的变化，严重时甚至会导致失效。当前，国内做了大量的地面模拟试验仿真等工作，但还没有在轨试验数据的支持。因此，构造一种在轨探测空间环境的探测装置对于测量航天器在空间环境中的效应是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于一种多功能空间环境效应探测装置，该装置解决了地面模拟试验仿真缺乏在轨试验数据支持的难题，且该装置能够同时探测空间污染、原子氧和辐照环境。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种多功能空间环境效应探测装置，包括设置在同一支撑平面上的空间原子氧密度探测器一和空间原子氧密度探测器二；以及设置在上述同一支撑平面上或者与所述支撑平面成一夹角的另一支撑平面上的空间污染效应探测器和三结砷化镓太阳电池空间效应探测器，其中，两空间原子氧密度探测器和空间污染效应探测器以及三结砷化镓太阳电池空间效应探测器分别通过电连接器与数据采集系统电通信以便对各探测器的测量数据进行采集，其中，空间污染效应探测器由4片2cm×2cm镓铟磷顶电池串联并串联入一40Ω的电阻构成，数据采集系统测量并采集电阻两端的采样电压；空间原子氧密度探测器一和空间原子氧密度探测器二分别由2片2cm×2cm三结砷化镓太阳电池串联并串联入一40Ω的电阻构成，且空间原子氧密度探测器一覆盖有Kapton膜而空间原子氧密度探测器二不覆盖，数据采集系统测量并采集电阻两端的采样电压；三结砷化镓太阳电池空间效应探测器由1片2cm×2cm三结砷化镓太阳电池构成，数据采集系统测量并采集其开路电压。
优选地，上述三结砷化镓太阳电池空间效应探测器与两个空间原子氧密度探测器设置在同一支撑平面上。
优选地，上述空间污染效应探测器设置在与同一支撑平面倾斜一角度的另一支撑平面上。
本发明多功能空间环境效应探测装置是以太阳电池为基础设计的空间环境效应探测器，可与星上太阳电池阵安装在一起，其探测结果直接反应空间环境对太阳电池的效应，具有体积小，重量轻，低功耗等特点，特别适合小卫星搭载飞行。
附图说明
图1为本发明的多功能空间环境效应探测装置的电连接示意图。
图中：1-空间污染效应探测器；2-空间原子氧密度探测器(覆Kapton膜)；3-空间原子氧密度探测器(无Kapton)，4-三结砷化镓太阳电池空间辐射效应探测器；5-电连接器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的多功能空间环境效应探测装置作进一步的说明。
如图1所示，本发明的多功能空间环境效应探测装置，包括设置在同一支撑平面上的空间原子氧密度探测器一2和空间原子氧密度探测器二3；以及设置在上述同一支撑平面上或者与所述支撑平面成一夹角的另一支撑平面上的空间污染效应探测器1和三结砷化镓太阳电池空间效应探测器4，其中，两空间原子氧密度探测器2，3和空间污染效应探测器1以及三结砷化镓太阳电池空间效应探测器4分别通过电连接器5与数据采集系统电通信以便对各探测器的测量数据进行采集，其中，空间污染效应探测器1由4片2cm×2cm镓铟磷顶电池串联并串联入一40Ω的电阻构成，数据采集系统测量并采集电阻两端的采样电压；空间原子氧密度探测器一2和空间原子氧密度探测器二3分别由2片2cm×2cm三结砷化镓太阳电池串联并串联入一40Ω的电阻构成，且空间原子氧密度探测器一2覆盖有Kapton膜而空间原子氧密度探测器二3不覆盖，数据采集系统测量并采集电阻两端的采样电压，通过利用覆Kapton和无Kapton膜的太阳电池的采样电压的变化情况来分析空间原子氧密度变化情况；三结砷化镓太阳电池空间效应探测器4由1片2cm×2cm三结砷化镓太阳电池构成，数据采集系统测量并采集其开路电压，通过测量三结砷化镓太阳电池空间效应探测器4开路电压的变化情况，从而分析太阳电池在空间辐射环境下的性能变化情况，同时分析空间辐射环境。
在优选的一实施方式中，三结砷化镓太阳电池空间效应探测器4设置在两空间原子氧密度探测器2，3的同一支撑片面上。
在优选的另一实施方式中，空间污染效应探测器1设置在与两空间原子氧密度探测器2，3以及三结砷化镓太阳电池空间效应探测器4的同一支撑片面倾斜一定角度的另一支撑平面上。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多功能空间环境效应探测装置，包括设置在同一支撑平面上的空间原子氧密度探测器一和空间原子氧密度探测器二；以及设置在上述同一支撑平面上或者与所述支撑平面成一夹角的另一支撑平面上的空间污染效应探测器和三结砷化镓太阳电池空间效应探测器，其中，两空间原子氧密度探测器和空间污染效应探测器以及三结砷化镓太阳电池空间效应探测器分别通过电连接器与数据采集系统电通信以便对各探测器的测量数据进行采集，其中，空间污染效应探测器由4片2cm×2cm镓铟磷顶电池串联并串联入一40Ω的电阻构成，数据采集系统测量并采集电阻两端的采样电压；空间原子氧密度探测器一和空间原子氧密度探测器二分别由2片2cm×2cm三结砷化镓太阳电池串联并串联入一40Ω的电阻构成，且空间原子氧密度探测器一覆盖有Kapton膜而空间原子氧密度探测器二不覆盖，数据采集系统测量并采集电阻两端的采样电压；三结砷化镓太阳电池空间效应探测器由1片2cm×2cm三结砷化镓太阳电池构成，数据采集系统测量并采集其开路电压。
2.如权利要求1所述的多功能空间环境效应探测装置，其中，所述三结砷化镓太阳电池空间效应探测器与两个空间原子氧密度探测器设置在同一支撑平面上。
3.如权利要求1或2所述的多功能空间环境效应探测装置，其中，所述空间污染效应探测器设置在与同一支撑平面倾斜一角度的另一支撑平面上。
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