本技术涉及一种分子轨道屏,旨在提升尾流区的体积和真空度。该分子轨道屏的屏面设计为弧形,弧形面向飞行方向凸起,以优化轨道分子屏的性能。
背景技术
轨道分子屏是一种在低轨道(300km-500km)高速飞行的不锈钢料制造的圆盘,放置在轨道器或实验设备飞行方向的前方,根据高速运动学原理在其尾流区会产生超高真空区(大约10-11
Pa),为轨道器或实验设备提供超高真空区。
美国在1994年-1996年期间一共发射了三次带有轨道分子屏“Wake ShieldFacility”的太空飞行任务。俄罗斯于1996年开始实施“Screen-M”类似的轨道分子屏太空设备。但是两者的轨道分子屏设备都是几乎相同的,即直径为3.7m左右,厚度为0.3m的不锈钢平面圆盘,该结构设计虽然能够在预定轨道上在其尾流区实现超高真空,但远远未达到理论计算值(大约10-11
Pa),只达到了10-9
Pa。
因此现有的轨道分子屏由于其平面圆盘式的结构形式的限制,该结构对形成的超高真空区不仅真空体积太小,而且真空度不高。
由于近些年高速发展的空间科学技术,尤其是以Space X为首的商业航天公司的出现,大大降低了空间往返的运输费用,而且在未来有继续降低的趋势。在此背景下,空间实验和空间制造迎来了蓬勃的发展。而轨道分子屏就是为分子束外延技术在空间的实验,以及高性能半导体材料在空间的大规模生产制造提供所必需的实验和生产环境。因此轨道分子屏的优化结构设计也将为这一趋势提供了技术保障。
实现思路