Деградация электрической мощности солнечных батарей при воздействии околоспутниковой среды на геостационарной орбите

Рубрика: 
Космические энергетика и двигатели
1Шувалов, ВА, 1Кочубей, ГС, Приймак, АИ, Резниченко, НП
1Інститут технічної механіки Нацiональної академії наук України i Державного космічного агентства України, Дніпропетровськ
Косм. наука технол. 2002, 8 ;(4):025-036
https://doi.org/10.15407/knit2002.04.025
Язык публикации: русский
Аннотация: 
Определено влияние факторов космического пространства – ионизирующего и ультрафиолетового излучения, загрязнения продуктами выхлопа электрореактивных двигателей и деструкции материалов наружных поверхностей космических аппаратов, термоциклирования и радиационной электризации – на энергетические характеристики солнечных батарей во время длительной (7–10 лет) эксплуатации на геостационарной орбите.
Ключевые слова: деградация, околоспутниковая среда, солнечные батареи
 
Полный текст (PDF)
References: 
1.  Акишин А. И. Электроразрядное повреждение солнечных батарей космических аппаратов в магнитосферной и ионос­ферной плазме // Физика и химия обработки материа­лов.—1995.—№ 2.—С. 43—49.
2.  Акишин А. И. Электроразрядные явления в облученных диэлектриках могут понизить надежность космического и термоядерного оборудования // Физика и химия обработки материалов.—1997.—№ 5.—С. 37—44.
3.  Акишин А. И. Эмиссионные процессы при электрическом пробое радиационно-заряженных диэлектриков // Физика и химия обработки материалов.—1998.—№ 5.—С. 27—30.
4.  Акишин А. И., Байкальцев В. Б., Тютрин Ю. И. Воздейст­вие электронных потоков на защитные покрытия солнеч­ных батарей // Физика и химия обработки материалов.— 1991.—№ 4.—С. 68—71.
5.  Акишин А. И., Тютрин Ю. И., Цепляев Л. И. Электрораз­рядный механизм повреждения солнечных батарей при электронном облучении // Физика и химия обработки материалов.—1996.—№ 6.—С. 56—60.
6.  Антонов В. М., Пономаренко А. Г. Лабораторные исследо­вания эффектов электризации космических аппаратов. — Новосибирск: Наука, 1992.—115 с.
7.  Асхабов С. Н, Бургасов М. П., Веселовзоров А. Н. и др. Исследование струи стационарного плазменного ускорителя с замкнутым дрейфом электронов (УЗДП) // Физика плазмы.—1981.—7, № 1.—С. 225—230.
8.  Бургасов М. П., Надирадзе А. Б., Чиров А. А. и др. Эффекты взаимодействия струи электрореактивных двига­телей и солнечных батарей космического аппарата // Космич. исследования.—1994.—32, № 4/5—С. 194—201.
9.  Гришин С. Д., Лесков Л. В. Электрические ракетные двигатели космических аппаратов. — М: Машиностроение, 1989.—216 с.
10.  Данилин Б. С, Киреев В. Ю. Применение низкотемпера­турной плазмы для травления и очистки материалов. — М.: Энергоатомиздат, 1987.—264 с.
11.  Колтун М. М. Солнечные элементы. — М: Наука, 1987.— 192 с.
12.  Корн В. 3., Шувалов В. А. Зондовая диагностика потока частиц, десорбируемых с поверхности твердого тела струей разреженной плазмы // Прикладная механика и техниче­ская физика.—1993.—34, № 5.—С. 144—150.
13.  Крейнин Л. Б., Григорьева Г. М. Солнечные батареи в условиях воздействия космической радиации // Итоги на­уки и техники / ВИНИТИ. Исследование космического пространства.—1979.—13.—128 с.
14.  Летин В. А, Заявлин В. Р., Еремин П. А. Комплексное воздействие факторов космического пространства при тер-мовакуумньк испытаниях солнечных батарей // Космич. исследования.—1999.—37, № 3.—С. 329—331.
15.  Модель космического пространства (Модель космоса-82) / Под. ред. Н. С. Вернова. — М.: МГУ, 1983.—Т. 2.—770 с.
16.  Модель космического пространства (Модель космоса-82) / Под. ред. Н. С. Вернова. — М.: МГУ, 1983.—Т. 3.—635 с.
17.  Нефф Дж. А, Муллен К Р., Фогдол Л. Б. Влияние модели­руемых условий на синхронной орбите на характеристики загрязненного оптического солнечного рефлектора // Аэро­космическая техника.—1987.—№ 8.—С. 91—97.
18.  Олсен Р. К «Рекордные» потенциалы зарядки, зарегистри­рованные во время полета спутника ATS-6 // Азрокосмиче-ская техника.—1988.—№ 5—С. 90—97.
19.  Присняков В. Ф. К вопросу о деградации солнечных батарей на  космических аппаратах  //  Космічна  наука і технологія.—1996.—2, № 1/2.—С. 73—81.
20.  Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р. Бериша. — М: Мир, 1986.—Т. 2.-488 с.
21.  Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей. — М: Энергоатомиздат, 1983.—360 с.
22.  Стародубцев В. А, Ягушкин А. И. Проявление эффектов электризации при исследовании радиационно-оптических свойств стекол // Изв. иузов. Физика.—1986.—№ 5.— С. 14—17.
23.  Фудзи X., Сибуя П., Абэ Т. и др. Моделирование процессов электризации и разрядки электроизоляционных покрытий ИСЗ путем облучения их поверхности электронными пуч­ками // Аэрокосмическая техника. —1989.—№ 5.— С. 104—111.
24.  Чиров А. А., Бургасов М. П., Заявлин В. Р. и др. Влияние струй плазмы электрореактивных двигателей на энергети­ческие характеристики солнечных батарей // Космич. исс­ледования.—1997.—35, № 3.—С. 331— 333.
25.  Шувалов В. А., Кочубей Г. С, Приймак А. И. и др. Моделирование радиационной электризации подветренных поверхностей космических аппаратов на полярной орбите в ионосфере Земли // Космічна наука і технологія.—2001.— 7, № 5/6.—С. 30—43.
26.  Шувалов В. А., Левкович О. А, Кочубей Г. С. Приближен­ные модели струй электрореактивных двигателей космиче­ских аппаратов // Космічна наука і технологія.—1998.—4, № 5/6.—С. 105—109.
27.  Шувалов В. А., Приймак А. П., Губин В. В. Радиационная электризация элементов конструкций космических аппара­тов. Физическое моделирование, накопление и нейтрализа­ция заряда // Космич. исследования.—2001.— 39, № 1.— С. 18—26.
28.  Шувалов В. А., Чу рилов А. Е., Быстрицкий М. Г. Диагно­стика потоков импульсной плазмы зондовым, СВЧ- и фото­метрическим методами // Теплофизика высоких темпера­тур.—2000.—38, № 6.—С. 877—881.
29.  Ягушкин П. П., Графодатский О. С, Исляев Ш. П. и др. Радиационно-электрические явления в диэлектрических материалах космических аппаратов при электризации // Исслед. по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца.— 1989.—Вып. 86.—С. 131 — 168.
30.  Boyd I. D. Review of hall thruster plume modeling // J. Space­craft and Rockets.—2001.—38, N 3.—P. 381—387.
31.  Dever J. A., Bruckner E. J., Scheiman D. A., et al. Contamina­tion of space environmental effects on solar cells and thermal control surfaces // J. Spacecraft and Rockets.—1995.—32, N 5.—P. 850—851.
32.  Gaffey J. D., Biliza D. NASA / National space science data center trapped radiation models // J. Spacecraft and Rockets.— 1994.—31, N 2.—P. 172—176.
33.  Garrett H. The geosynchronous plasma environment // Techol. Environment Spatial. — Toulous, 1987.—P. 337—411.
34.  Gatsonis N. C, Eckman R, Yin X., et al. Experimental investigations and numerical modeling of pulsed plasma thruster plumes // J. Spacecraft and Rockets.—2001.—38, N 3.— p. 454—464.
35.  Goldhammer L. G. Irradiation of solar cell candidates for the ATS-F solar cell flight experiment // Conf. Rec. 9th IEEE Photovolt. Specialists conf. — N. Y., 1972.—P. 316—328.
36.  Konradi A., Mc Coy J. E, Garriott О. К Current leakage for low altitude satellites: modeling application // Quantitative modeling of magnetospheric processes. — Washington, 1979.— P. 617—633.
37.  Leet S. J., Fogdall L. В., Wilkinson M. С Thermooptical property degradation of irradiated spacecraft surfaces // J. Spacecraft and Rockets.—1995.—32, N 5.—P. 832—838.
38.  Letin V. A, Bordina N. M., Zayavlim V. R., et al. An experimental simulation of space environment effects on the solar-cell battery // Problems of spacecraft-environment interaction: Int. conf. (Novosibirsk, 1992). — Irkutsk, 1992.—P. 110—112.
39.  Mandell M. J., Katz J., Steen P. J., et al. The effect of solar array voltage patterns plasma power losses // IEEE Trans. Nucl. Sci.—1980.—V. NS-27, N 6.—P. 1797—1800.
40.  Parker L. W. Differential charging and sheath asymmetry of nonconducting spacecraft due to plasma flows // J. Geophys. Res.—1978.—83, N A10.—P. 4873—4880.
41.  Pippin H. G., Woll S. L. В., Loebs V. A., Bohnhoff-Hlavacen G. Contamination effects on the passive optical sample assembly experiments // J. Spacecraft and Rockets.—2001.—37, N 5.— P. 567—572.
42.  Rosenzweig W. Space radiation effects in silicon devices // IEEE Trans. Nucl. Sci.—1965.—NS-12, N 5.—P. 18—29.
43.  Stevens N. J., Barbay G. J., Jonenes M. R., et. al. Modeling of environmentally induced transients within satellites // J. Space­craft and Rockets.—1987.—24, N 3.—P. 259—263.
44.  Tajmar M., Gonzalez J., Hilgers A. Modeling of spacecraft-en­vironment interactions on SMART-1 // J. Spacecraft and Rockets.—2001.—38, N 3.—P. 393—399.
45.  Tarasov V. N., Babkin G. V, Morozov E. P., et al. Electrostatic behaviour of solar-cell batteries under conditions of radiation electrization // Problems of spacecraft-environment interaction: Int. conf. (Novosibirsk, 1992). — Irkutsk, 1992.—P. 58—59.
46.  Tribble A. C. Revised estimates of photochemically deposited contamination on the Global Positioning System satellites // J. Spacecraft and Rockets.—1998.—35, N 1.—P. 114—116.
47.  Tribble A. C, Boyadjian В., Davis J., et al. Contamination control engineering design guidelines for the aerospace com­munity // NASA Contractor Report / NASA—1996.— N 4740.—126 p.
48.  Tribble A. C, Haffner J. W. Estimates of photochemically deposited contamination on the GPS satellites // J. Spacecraft and Rockets.—1991.— 28, N 2.—P. 222—227.

49.  Yagushkin N. L., Sergeev A. L., Grafodatsky O. S., et al. Laboratory investigations of environment effect on spacecraft structural materials // Problems of spacecraft-environment interaction: Int. conf. (Novosibirsk, 1992). — Irkutsk, 1992.— P. 48—49.