توصيفگر ها :
دشارژ الكترواستاتيك , صفحات خورشيدي ماهواره‌ها , قوس‌زني , پلاسماي قوس
چكيده فارسي :
امروزه فضاپيماها‌ي سرنشين‌دار يا بدون سرنشين داراي كاربردهاي بسياري از جمله مخابراتي، ديدباني ماهواره‌اي كره‌ي زمين، هواشناسي، ناوبري، رصد سيارات و گردشگري فضايي هستند و با افزايش فعاليت‌هاي انساني در خارج از جو كره‌ي زمين كاربرد آن‌ها روز به روز افزايش پيدا مي‌كند. فضاپيماها در ابعاد و گونه‌هاي مختلفي طراحي مي‌شوند و بسته به نوع مأموريتي كه براي آن در نظر گرفته شده‌اند، سيستم تأمين انرژي آن‌ها متفاوت مي‌باشد. سيستم تأمين انرژي فضاپيما يكي از مهم‌ترين بخش‌هاي آن مي‌باشد و در صورتي كه اين بخش به درستي عمل نكند، فضاپيما مدت زمان زيادي در مدار دوام نمي‌آورد. صفحات خورشيدي از سيستم‌هاي رايج براي تأمين انرژي فضاپيماها هستند. به دليل وجود خلاء و پلاسما در محيط فضايي خارج از كره‌ي زمين، صفحات خورشيدي پديده‌هاي مختلفي از جمله شارژ و دشارژ را تجربه مي‌كنند، كه منجر به ايجاد نقصان در عملكرد آن‌ها مي‌شود. براي جلوگيري از شكل‌گيري اين پديده و يا كنترل آن مطالعات علمي بسياري انجام گرفته است. بخشي از اين مطالعات در قالب آزمايشات بوده و بخشي ديگر به مدل‌سازي مسئله با استفاده از قوانين حاكم بر فيزيك پلاسما و يا تحليل مدار معادل الكتريكي مي‌پردازد. در اين تحقيق بررسي جامعي بر مطالعات اخير انجام شده در اين زمينه خواهيم داشت. نتايج مربوط به منحني ولتاژ و جريان دشارژ براي مدل مداري پيشنهادي در كارهاي قبلي را بازتوليد كرده و با ايجاد يك تغيير در مدار معادل قبلي منحني مربوط به ولتاژ و جريان قوس ثانويه را نيز توليد مي‌كنيم. فاصله‌ي بهينه‌ي ميان دو سلول خورشيدي مجاور يكي از پارامترهاي مهم در طراحي صفحات خورشيدي مي‌باشد. در مطالعات پيشين با استفاده از روابط فيزيك پلاسما يك مدل فيزيكي براي پيش‌بيني فاصله‌ي ميان‌سلولي بهينه ارائه شده است. در اين مدل به دليل شباهت قوس ثانويه به قوس خلاء از روابط نظريه‌ي قوس خلاء استفاده شده است و در تحقيق پيش‌رو نيز با استفاده از آن، مقدار بهينه براي پارامتر بيان شده به گونه‌اي كه در برابر دشارژ مقاومت بيشتري نشان دهد، پيش‌بيني شده است. همچنين از آن براي يافتن مقدار فاصله‌ي ميان سلولي بهينه مربوط به منحني ولتاژ قوس ثانويه‌اي كه با استفاده از مدار معادل الكتريكي قبلي به دست آورده‌ايم، استفاده شده است.
چكيده انگليسي :
Nowadays, manned or unmanned spacecrafts have many applications, including telecommunications, satellite observation, meteorology, navigation, planetary observation, and space tourism, and their use is increasing day by day as human activities outside the Earthʹs atmosphere increase. Spacecrafts are designed in different dimensions and types, and their power supply system varies depending on the type of mission they are intended for. The spacecraftʹs power supply system is one of its most important parts, and if this part does not function properly, the spacecraft will not last long in orbit. Solar panel is a common power supply system for spacecraft. Vacuum and plasma make up the bulk of the extraterrestrial space environment, so solar panels experience a variety of phenomenas, including charge and discharge, which can lead to malfunctions. Many scientific studies have been done to prevent such phenomena. Part of these studies is in the form of experiments and the other part is modeling the problem using the laws governing plasma physics or analyzing the equivalent electrical circuit. In this research, a comprehensive review of recent studies in this field is performed. We regenerate the results of the discharge voltage and current curves for the equivalent circuit proposed in a previous work, and by making a change in the previous equivalent circuit, the voltage and current curves of the secondary arc is also generated. The optimal distance between two adjacent solar cells is one of the important parameters in the design of solar panels. Using the proposed physical model in one of the references, the optimal value for this parameter can be predicted so that it is more resistant to discharge. We use this model to find the optimal intercellular distance value for the secondary arc voltage curve that we generate using the previous electrical equivalent circuit.
