中国物理学会第二十七届全国静电学术年会

月面任务将面临月球车车轮与月尘摩擦充放电风险，初步的理论研究表明金属材质的车轮可能会充电至-5000V量级，放电脉冲电流可达0.1A量级，严重威胁航天员生命安全和器件电路的正常工作。本文采用地面实验手段研究了真空、太阳风等离子体环境下月球车车轮摩擦充放电风险。研究结果表明，真空环境下，直径为136mm的铝合金月球车车轮以0.003m/s在月尘层上行驶时会快速充电至几百伏正电位，车轮行驶距离至约20m，电位为550V时即发生放电击穿，此时捕捉到的放电电流脉冲脉冲幅值可达1.5A，脉冲持续时间约100ns；该放电脉冲对放大电路造成了电磁干扰，导致信号的异常输出；进一步研究表明，增加摩擦频率充电速率明显增加，放电更频繁的发生；在模拟的太阳风等离子体环境下，车轮以0.003m/s行驶至8.5m时即发生放电击穿，放电电流脉冲幅值可达0.3A，脉冲持续时间100ns。本研究表明月球车摩擦充放电风险较高，需在后续工程任务中进一步评估其危害程度。

充放电；摩擦；月球车；月面环境