Стратегии борьбы с электростатическим разрядом и изменением потенциала наземной плоскости при зарядке космического корабля?

Что касается посадки на МКС,

Солнечные батареи космической станции работают при напряжении 160 В постоянного тока. Когда массивы производят энергию, структура станции также будет иметь тенденцию плавать до напряжения, близкого к напряжению массива. В этих условиях космическая станция может столкнуться с такими проблемами, как дуга от ее поверхности к окружающей среде или дуга к космонавту. Чтобы избежать этих проблем, конструкция была заземлена с помощью плазменного контактора (PCU). Для защиты космонавтов от опасности поражения электрическим током PCU работает во время всех выходов в открытый космос.

PCU действует как электрический заземляющий стержень, соединяющий структуру космической станции с окружающей средой и безвредно рассеивающий заряды конструкции. Инженеры Glenn [Научно-исследовательский центр Гленна НАСА — прим. Сборка с полым катодом выполняет эту функцию, преобразовывая небольшое количество газа в ионы и электроны и выпуская этот поток в космос. Поток уносит с собой избыточные электроны, создавшие поверхностный заряд.

Из информационного бюллетеня НАСА PS-00537-0811, «Энергия будущего» .

Я предполагаю, что он также будет работать во время процедур стыковки, чтобы свести к минимуму электростатический разряд и разность потенциалов земли между МКС и стыковочным космическим кораблем.

Также ознакомьтесь с «Принципами проектирования космических приборов», Cruise, AM et al., Cambridge Uni Press, ISBN 0521451647. Там есть глава об электронике. (Еще не читал, только сегодня заказал.)

В атмосфере пилотируемого космического корабля смягчение последствий электростатического разряда, скорее всего, будет функцией контроля окружающей среды с помощью увлажнителей.

ОБНОВЛЕНИЕ 31 января 2016 г.:
см. главу 3, в частности раздел 3.2 Руководства по проектированию , в окончательной книге серии NASA JPL Space Science & Technology : Guide to Mitigating Spacecraft Charging Effects , Henry B. Garrett, Albert C. Whittlesey, June 2011, 244pp.

В этом документе описываются передовые методы НАСА по электрическому заземлению и работе с электростатическими разрядами в ракетах.
НАСА также изучало электростатические эффекты на борту космического корабля «Аполлон». Его окончательная конструкция включала несколько мер по снижению статического заряда, например:

• вставка металлической сетки в кушетки для предотвращения накопления статического заряда при перемещении космонавтов,
• добавление разрядных резисторов к биомедицинским датчикам

Меры предосторожности, которые вы принимаете, будут различаться в зависимости от приложения/орбиты и т. д. Было бы благоразумно потратить некоторое время на изучение этого вопроса; это большая тема и причина многих современных неудач. Не полагайтесь на советы с этого форума! Это заявление об отказе от ответственности, вот несколько идей, чтобы вы начали.

Узнайте об окружающей среде и стандартах агентства по смягчению последствий. На самом деле, вы или кто-то из вашей организации должны быть в курсе этого, это стоит поспрашивать. Попробуйте это для списка документов .

В качестве очень грубого ориентира обычно считается, что корпус спутника обеспечивает некоторую защиту. Таким образом, для проникновения внутрь требуются электроны с высокой энергией — так называемая «внутренняя зарядка», в то время как электроны с низкой энергией по-прежнему вызывают поверхностную зарядку.

На ум приходят три очень общих режима отказа:

Зарядка диэлектрического материала Это может произойти из-за поверхностной зарядки или внутренней зарядки. Это трудно сделать на практике, это повсюду в жгуте проводов, хотя немного негерметичный изолятор может помочь.

Зарядка плавающего металла Эффектами могут быть более крупные и разрушительные разряды, чем от накопления в диэлектрике, хотя, опять же, это может быть поверхностная или внутренняя зарядка. Реальные примеры конструктивных особенностей, которые представляют достаточный риск срабатывания электростатического разряда (в GEO), поэтому каждая из них требует заземления:

• каждый слой алюминизированного каптона в одеяле

• металлический значок на упаковке ИС (или удаление значка)

• неиспользуемые контакты разъема

Три фазы В местах с высоким напряжением между двумя проводниками небольшой разряд из близлежащего диэлектрика может вызвать кратковременный выброс плазмы и, таким образом, вызвать устойчивый разряд между шинами питания. Известно, что они наносят много урона. Я считаю, что это чаще всего связано с поверхностной зарядкой.