空间目标远距离磁控方法及应用分析

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第1期北京时间：

作者：赵宏亮, 张元文, 杨乐平, 黄涣, 马天

单位：国防科技大学空天科学学院, 湖南 长沙 410073

摘要：星间电磁力/力矩作用相对于传统航天器操控方式, 具有不消耗推进剂、无羽流污染、可控能力强等优势。因此，在交会对接、编队集群、失效卫星消旋等方面得到了广泛关注。然而, 电磁力/力矩的数值与场源作用距离的3到4次方成反比, 导致电磁力/力矩的有效作用空间有限。磁化同轴枪强流脉冲放电装置可产生高传输速度(~1 000 km/s)、高电子密度(~1016 cm-3)、高能量密度(~1 MJ/m2)、具有球马克位形的等离子体环, 且等离子体环的放电电流可产生强度可观的环向磁场和极向磁场(~1 T)。此外, 等离子体环的生成和输运环境与空间真空环境高度契合。基于磁化同轴枪生成具有球马克位形的等离子体环并将等离子体环所携带磁场远距投送的新型磁控方式, 本文研究可控等离子体环远距投送对空间目标的磁控能力以及对空间目标消旋/回收的应用潜力等, 并通过初步仿真算例予以验证结论的正确性。

关键词：等离子体环,磁场冻结,空间目标磁控,操控能力,创新应用

基金资助：湖南省自然科学基金(2022JJ30657)