论文摘要
与地球辐射环境相比,木星辐射带中的粒子辐射环境有能量高、通量大、能谱硬等特点,对木星探测器的辐射防护要求更高。航天器设计中常用的多层金属材料的防护效果取决于辐射环境、屏蔽层数量与厚度、屏蔽层叠放顺序等众多因素,因此采用数值方法进行设计十分困难,有必要开发智能屏蔽优化算法。文章结合遗传算法和MULASSIS多层屏蔽仿真程序,以屏蔽后的吸收剂量为优化目标,开发了多层材料辐射防护优化设计方法。利用该方法,得到一定重量指标约束下的最优屏蔽结构,其特点是将高低原子序数材料相结合,多为双层或三层结构,并把高原子序数材料放置在外侧。以远木点和近木点分别为25个和10个木星半径的赤道面轨道为例,当面密度为1 g/cm2时,最优屏蔽结构为0.829 mm铅和0.158 mm镁的双层结构,可将辐射造成的总剂量降低至120.3 krad(Si)/a,与传统铝屏蔽材料相比,可节省近43.6%的重量资源。本方法可用于指导未来木星探测的辐射防护设计。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 王建昭,马继楠,张庆祥,李衍存,贾晓宇,田岱,朱安文,邱家稳
关键词: 木星,辐射总剂量,屏蔽结构,多层材料,数值分析
来源: 航天器环境工程 2019年06期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 航空航天科学与工程
单位: 北京空间飞行器总体设计部
基金: 国家新材料生产应用示范平台建设项目,中国空间技术研究院自主研发项目
分类号: V476.4;V520.6
页码: 601-606
总页数: 6
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