原子氧环境地面模拟试验设备CompactAO-SimulTek

 

距离地面200~800km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 、高低温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。

 

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。

 

加拿大SimulTek思泰科公司2020年发布了最新型号CompactAO原子氧环境地面模拟实验舱，采用激光束热分解产生原子氧束，同时满足能量为5eV和通量为3~5× 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高，是目前实现定性和定量原子氧效应地面模拟的关键设备。