激光烧蚀常用航天器材料的冲量耦合规律研究

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• 论文作者：杨武霖 ; 陈川 ; 龚自正
• 年：2016
• 作者机构：北京卫星环境工程研究所;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室;
• 论文关键词：空间碎片 ; 主动清除 ; 冲量耦合系数 ; 扭摆测量实验
• 会议召开时间：2016-09-27
• 会议录名称：第十四届全国物理力学学术会议缩编文集
• 语种：中文
• 分类号：V528;V416
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第十四届全国物理力学学术会议
• 会议地点：中国四川绵阳
• 主办单位：中国力学学会物理力学专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：28k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

在众多的空间碎片主动清除技术中,激光清除空间碎片技术具有作用范围广、反应速度快、费效比高等优势,因而备受关注。在激光清除空间碎片技术中,激光烧蚀空间碎片的冲量耦合规律是涉及清除效率和精度的核心问题。我们采用波长为1 064 nm的Nd:YAG激光器,使用扭摆测量系统对太阳能电池片、碳纤维和不锈钢进行了烧蚀实验。结果表明:(1)入射激光功率密度为10~9~10~(10)W/cm~2时,冲量耦合系数随着激光功率密度的增加而降低;(2)测量系统从初始状态到最大振幅的响应时间在10 ms以内。分析表明:(1)不同材料的冲量耦合系数的变化趋势不同,属于半导体材料的太阳能电池片在特定功率密度的激光辐照下,其内部结构将发生变化,冲量耦合系数的衰减幅度更大;(2)脉冲激光烧蚀碎片的时间远远小于天体(人造或自然)的自转周期,意味着当脉冲激光单次烧蚀碎片时,可以认为其姿态和烧蚀点保持不变。

引文