月面环境月球车摩擦充放电风险研究
编号:45 访问权限:仅限参会人 更新:2025-08-11 15:36:01 浏览:91次 口头报告

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摘要
月面任务将面临月球车车轮与月尘摩擦充放电风险,初步的理论研究表明金属材质的车轮可能会充电至-5000V量级,放电脉冲电流可达0.1A量级,严重威胁航天员生命安全和器件电路的正常工作。本文采用地面实验手段研究了真空、太阳风等离子体环境下月球车车轮摩擦充放电风险。研究结果表明,真空环境下,直径为136mm的铝合金月球车车轮以0.003m/s在月尘层上行驶时会快速充电至几百伏正电位,车轮行驶距离至约20m,电位为550V时即发生放电击穿,此时捕捉到的放电电流脉冲脉冲幅值可达1.5A,脉冲持续时间约100ns;该放电脉冲对放大电路造成了电磁干扰,导致信号的异常输出;进一步研究表明,增加摩擦频率充电速率明显增加,放电更频繁的发生;在模拟的太阳风等离子体环境下,车轮以0.003m/s行驶至8.5m时即发生放电击穿,放电电流脉冲幅值可达0.3A,脉冲持续时间100ns。本研究表明月球车摩擦充放电风险较高,需在后续工程任务中进一步评估其危害程度。
关键词
充放电;摩擦;月球车;月面环境
报告人
夏清
高工 中国科学院国家空间科学中心

稿件作者
夏清 中国科学院国家空间科学中心
李梦谣 中国科学院国家空间科学中心
蔡明辉 中国科学院国家空间科学中心
唐程雄 北京空间飞行器总体设计部
张尊 北京航空航天大学
杨涛 中国科学院国家空间科学中心
许亮亮 中国科学院国家空间科学中心
贾鑫禹 中国科学院国家空间科学中心
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    2025

  • 08月20日 2025

    初稿截稿日期

主办单位
中国物理学会静电专业委员会
承办单位
南京信息工程大学
电磁环境效应国家级重点实验室
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