无拖曳航天中测试质量的充电机制研究和噪声分析

空间高能粒子对航天器和测试质量的影响是高精度无拖曳航天的一个重要研究课题，其中由粒子引起测试质量带电的问题尤为重要。在无拖曳航天中，航天器的核心设备是测试质量；整个航天器将根据测试质量的位置来完成无拖曳航天。但是宇宙射线和太阳高能粒子都能够轻易穿透航天器外层结构而导致测试质量带电（该过程称为充电）；带静电的测试质量会受到库仑力和洛伦兹力的影响无法保持无拖曳状态，同时不断积累的静电荷亦会引起加速度噪声。我们将致力于这一充电过程的研究和由它所引起的噪声分析。这主要包括：航天器和测试质量等有效载荷的模型构造、应用Geant4模拟充电过程、相关充电物理机制分析、加速度噪声和频谱分析以及放电方案的选择；其中充电机制和噪声分析将是研究重点。由于测试质量的充电过程直接与宇宙射线和太阳高能粒子的性质有关，所以对该过程的研究既有助于模拟高能粒子对航天器的影响亦有助于进一步认识和理解行星际空间环境。