ASTRODⅠ测试质量充电过程的模拟

摘要

ASTRODⅠ是利用光学设备进行相对论的空间测试和测量太阳系参数使其更加精确.ASTRODⅠ任务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.由于宇宙射线和太阳高能粒子能够穿透航天器外层结构而导致测试质量带电(我们称这个带电过程为充电).带电后的测试质量会受到周围导体的库仑力或者经过行星际磁场时受到洛伦兹力而无法保证它的测地线运动.我们简单讨论了由于测试质量带电而引起的噪声,并利用Geant4工具包模拟了ASTRODⅠ测试质量由于与宇宙射线相互作用而导致的充电过程,在这里我们引用了USA的太阳活动最小时(宇宙射线强度最大时)的宇宙射线能谱.通过模拟计算我们可以得到在太阳活动最小时测试质量的充电速率约为31+e/s.