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月球涂层提供太空辐射防护

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空间环境对技术平台、空间探索和任务保障提出了重大挑战。任务规划者们正在不断努力推动科技的发展，以探索宇宙中新的、环境恶劣的区域。由于太阳风/风暴和地球辐射带中的带电粒子，地球同步轨道（GEO）、中地球轨道（MEO）和极低地球轨道（PLEO）可能存在高电荷环境。1-3正如地球轨道上有许多威胁和辐射源一样，深空任务遇到的辐射水平可能超过当前技术平台的性能能力。例如，未来探索木星卫星木卫二的可能任务将遇到比地球轨道高7倍的辐射水平。目前特别需要先进的材料来保护敏感的航天器电子设备，使其免受各种不同任务平台的恶劣能量条件的影响。为了满足这一需求，Luna公司开发了一种电荷耗散保形涂层，以增强航天器电子设备的辐射硬化和静电放电（ESD）缓解能力。

所开发的涂层（称为“LUNA XP-CD”）满足1x10的体积电阻率要求8–1x10个12欧姆厘米的静电放电保护跨广泛的温度范围（见图1），是光学透明，紫外线下检查，易于应用和维修，提供低出气，并具有良好的附着力和灵活性。该涂层通过ESD缓解提供了普通保形涂层保护和辐射硬化的性能特性。在单一保形涂层中添加ESD保护为航天器设计者提供了一种新的工具，以保护敏感电子器件免受有害辐射环境的影响，同时降低航天器的复杂性、重量和成本。

图1：应用于IPC-B-25A测试板的LUNA XP-CD涂层（左），以及通过航空航天公司获得的ASTM D257测试获得的涂层室温体积电阻率数据示例（右）。注：图中的蓝带表示随时间变化的平均电阻率。bobapp综合体育下载

美国宇航局喷气推进实验室（JPL）使用一种定制的电子枪测试方法对材料进行了电荷耗散测试，该方法将材料充电至100keV，然后测量ESD事件和表面电位。还对经常用于航天任务的商用聚氨酯保形涂层（Uralane 5750）进行了测试，并与Luna XP-CD涂层进行了比较。每个涂层的电位衰减曲线随时间的变化如图2所示。Luna XP-CD产品在早期（Luna XP-CD为35V，Uralane约1小时后大于4000V）和后期（Luna XP-CD为15V，Uralane约24小时或1440分钟后为1000V）都能显著降低剩余电量。

图2:LUNA-XP-CD电荷耗散保形涂层（左）与普通空间合格保形涂层（右）的表面电位随时间衰减曲线图。随着时间的推移，Luna涂层提供了显著降低的电位。

“月球”号与美国宇航局兰利研究中心合作，对即将到来的“盾牌一号”立方体卫星任务中的电荷耗散涂层进行评估。4CubeSat是一种小型化卫星，能够对空间技术进行经济高效的研究。这次任务将作为各种防辐射材料的试验台。一个成功的任务将为将来的计划铺平道路，利用月球涂层在地球同步轨道、海洋观测轨道、极低轨道和外行星探测任务期间提供电子保护。

该涂层是根据合同NNX11C129P通过NASA STTR项目开发的。5有关Luna XP-CD电荷耗散涂层的更多信息，请联系Adam Goff，电话：434-220-2513或goffa@www.lmz-yz.com.

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