GB∕T 41543-2022 空间环境 航天材料空间环境效应模拟试验通用规范.pdf
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1、ICS 19 .060CCS V 06, y :中华人民共和国国家标准GB/T 415432022空间环境 航天材料空间环境效应 模拟试验通用规范Space environmentGeneral principles and criteria of space environmental effect simulation test for space materials(ISO 17851 :2016,Space systems-Space environment simulation for materials tests-General principles and criteria,
2、NEQ)2022-07-11 发布2023-02-01 实施国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会GB/T 415432022目 次前言.011 范围.*. 12规范性引用文件 .13术语和定义.14缩略语和符号. . . 24.1 缩略语.-.24.2 符号. 35典型空间环境因素.35.1 概述.35.2 低地球轨道/极地球轨道/太阳同步轨道空间环境因素 . .35.3 中地球轨道空间环境因素 .35.4 地球静止轨道/地球同步轨道空间环境因素.35.5 行星际空间空间环境因索.35.6 月球空间环境因素.45.7 火星空间环境因素.45.8 木星空间环境因素. 45.9 土星空间环境
3、因素 .*. *. 45.10 水星空间环境因素.45.11 金星空间环境因素.46航天材料空间环境效应模拟试验总则. 46.1 空间环境对航天材料的影响. . 46.2 航天材料空间环境效应的研究流程.56.3 航天材料空间环境效应地面模拟试验原则.-.66.4 空间环境模型的应用方法.76.5 航天材料空间环境效应地面模拟试验参数选择注意事项.87航天材料空间环境效应地面模拟试验要求.87.1 航天材料空间环境效应地面模拟试验目的 .87.2 航天材料空间环境效应地面模拟试验程序.87.3 航天材料的功能分类.97.4 航天材料NUV辐照地面模拟试验 .97.5 航天材料FUV福照地面模拟
4、试验 .107.6 航天材料A。侵蚀地面模拟试验.107.7 航天材料出气地面模拟试验.11GB/T 4154320227.8 航天材料热循环地面模拟试验.127.9 航天材料辐射效应地面模拟试验.127.10 航天材料空间碎片或微流星体撞击试验.137.11 航天材料充放电效应地面模拟试脸.148航天材料空间环境协同效应地面模拟要求.15附录A (资料性)空间环境因素、主要参数和效应 .16附录B (资料性)航天器与空间环境相互作用分析软件.18参考文献.20GB/T 415432022A刖 百本文件按照GB/T 1.12020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
5、。本文件参考ISO 1785L2016空间系统材料试验的空间环境模拟一般原则和标准起草,一致 性程度为非等效.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/TC 425)归口.本文件起草单位:北京卫星环境工程研究所、深圳星地李生科技有限公司、中国科学院国家空间科 学中心、哈尔滨工业大学、中国航天标准化研究所、北京飞行器总体设计部、中国西安卫星测控中心、上 海宇航系统工程研究所、上海瀚海检测技术股份有限公司.本文件主要起草人:沈自才、王世金、李兴冀、许冬彦、李昌宏、冒鑫、钟秋珍、曲少杰、姜宇
6、,张庆、 傅宇蕾、田东波、王虹霁、贾瑞金、杨转青。四GB/T 415432022空间环境航天材料空间环境效应 模拟试验通用规范1范围本文件给出了开展航天材料空间环境效应地面模拟试验过程中所涉及的空间典型轨道空间环境因 素的选取、航天材料空间环境效应模拟的一般原则、航天材料性能退化的物理和化学机制、航天材料空 间环境效应退化的物理和数学模型,规定了航天材料空间环境效应地面模拟试验的通用要求和试验装 置要求,提出了开展航天材料空间环境效应地面模拟试验的建议。本文件适用于航天器设计、航天器寿命预估、航天材料空间环境效应地面模拟试验以及航天材料在 轨期间的性能演化分析。2规范性引用文件下列文件中的内容
7、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 29079航天器轨道分类及常用参数符号GB/T 3 0114.2空间科学及其应用术语 第2部分:空间物理GB/T 32452航天器空间环境术语3术语和定义GB/T 32452.GB/T 3 0114.2和GB/T 29079界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3 .1近地空间 ne宙广Ear th space空间范围在月球到地球距离以内的空间区域,通常为380 000 km以内。3 .2地球电离层 Ear tha
8、s ionospher e由太阳高能电磁辐射、宇宙线和沉降粒子等作用于地球大气,使之电离而生成的自由电子、离子和 中性粒子构成的能量很低的准中性等离子体区域。它处于50 km至几千千米高度间。按照电子密度 随高度的变化又分为D、E、F1和F2层.来源:GB/T 3 24522015,3 .6.1.13 .3地球磁层 Ear th1 s mag netospher e位于地球电离层以上被太阳风包围并受地磁场控制的区域。来源:GB/T 3 0114.22014,4.13 .4行星际空间 inter planetar y space太阳系内太阳和各行星之间的空间区域。GB/T 4154320223
9、.5低地球轨道 low Ear th or bit;LEO轨道高度低于2 000 km的轨道.3 .6太阳同步轨道 Sun synchr onous or bit; SSO轨道面进动角速率和太阳在黄道上运动的平均角速率相等的东进轨道.来源来B/T 29 0792012, 2.1.6.33 .7中地球轨道 medium Ear th or bit ; MEO轨道高度为2 000 km到35 786 km的圆轨道。3 .8地球同步轨道 g eosynchr onous or bit;GSO轨道周期和地球自转周期相等的顺行轨道。来源来B/T 29 0792012, 2.1.6.43 .9地球静止轨道
10、 g eostationar y Ear th or bit ?GEO轨道倾角和偏心率等于零的地球同步轨道。来源:GB/T 29 0792012, 2.1.6.513,10主要因素 pr imar y factor s空间中影响航天器的主要环境。注:主要包括真空、地球大气中的中性粒子(包括原子氧)、等离子体(能量最大为10 eV的冷等离子体,粒子能量 为10 eV到10 eV的热等离子体)、太阳电磁辐射(X射线、FUV辐射、NUV辐射、可见光、近红外墙射)、高能 带电粒子(地球辐射带的带电粒子、太阳能僦粒子、银河宇宙线)、流星体(微流星体)、月尘、行星尘、空间碎 片等.3 .11次要因素 se
11、condar y factor s诱导因素 induced factor s由主要空间环境因素与航天器材料相互作用而产生的,但其有着与航天材料相互作用的独有的特 性和物理机制。注:主要包括航天器自身的气体、表面带电、内带电、热循环以及航天器运行因素如等离子体源、电推进发动机等.3 .12协同效应 syner g istic effects空间环境对航天材料同时作用或者顺序作用,进而引起的与单一空间环境因素引起的效应的累加 不同的效应。4缩略语和符号4.1 缩略语下列缩略语适用于本文件。AO 原子氧(atomic oxyg en)ERB 地球福射带(Ear ths r adiation belt
12、s)FUV 真空紫外(far ultr aviolet)GB/T 415432022GCR 银河宇宙线(g alactic cosmic r ays)GEO 地球静止轨道(g eostationar y Ear th or bit)GSO 地球同步轨道(g eosynchr onous or bit)LEO 低地球轨道(low Ear th or bit)MEO 中地球轨道(medium Ear th or bit)MLI 多层绝缘(multi-layer insulation)NUV 紫外(near ultr aviolet)PEO 极地球轨道(polar Ear th or bit)SEP
13、 太阳能量粒子(solar ener g etic par ticles)SSO 太阳同步轨道(Sun synchr onous or bit)4.2 符号下列符号适用于本文件.E能量,eVF通量密度,nT会I能量通显密度,入m-sfn浓度,m-3P压强,PaT温度,K力速度,m s-300.1 到 1.0, 1,03 X102X10(IX 1021X100磁层热等离子体质子电子。7 到 1。710”到 10”表A.2空间环境及其效应空间环境因素空间范围/辐射源诱导现象中性原子(O:F 近似为 到 10mT s- f真空度近似10-Pa5j 10-Pa地球高层大气、行星际 空间聚合物材料的侵蚀
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