二次电子发射对卫星表面电位影响的仿真研究

摘要

空间材料二次电子发射系数是决定卫星表面带电速率和充电平衡电位水平的重要材料特征参数.本文利用双麦克斯韦分布拟合地球同步轨道空间等离子体中高能电子和离子,并综合考虑材料的二次电子和光电子发射电流,建立航天器三维仿真模型,基于PIC(Particle in Cell)算法获得二次电子的密度和充电电流分布,以及卫星表面材料的充电电位,在此基础上分析材料的二次电子发射对卫星表面充电电位的影响.研究结果表明二次电子在卫星表面材料充电电位中占约为30～50％,且材料的高二次电子发射率可有效缓解航天器表面高充电电位.