空间环境 航天材料空间辐射效应试验方法-编制说明

《空间环境航天材料空间辐射效应试验方法》编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本文件是国家标准委发[2024]25号下达的国家标准计划项目之一，由中国科学院提

出，全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）归口，空间环境分技术委员

会（SAC/TC425/SC1）执行，北京卫星环境工程研究所牵头起草。

计划号：20241515-T-491。

计划周期：2024年6月～2024年12月。

计划采标程度：无。

1.2制定背景

航天材料在轨期间将遭受来自于地球辐射带、银河宇宙射线、太阳宇宙射线等空间

辐射环境的威胁，引起其光学性能、电学性能、力学性能以及热物性能的退化，造成其

功能故障甚至失效。为此，需要对航天材料的空间辐射效应开展地面模拟试验评价，以

为航天器选材和设计提供依据。

随着我国航天科技的进步和高性能航天材料国产化替代的推进，尤其是商业航天的

快速发展，亟需在已经大量开展航天材料空间辐射效应地面模拟试验和建立了一系列航

天材料空间辐射效应试验方法的航天行业标准的基础上，从国家层面对我国航天材料空

间辐射效应试验方法给出统一的要求和规范，以为航天材料研制单位、保证单位和商业

航天机构提供统一的试验方法，以提高试验数据的可靠性和试验数据的互认性。

1.3起草过程

1）成立标准起草组

标准计划下达后，全国宇航标委会空间环境分技术委员会成立标准起草组，由牵头

北京卫星环境工程研究所负责，标准编写过程中按需补充有关单位和人员。组成及任务

分工如下。

起草单位主要包括：北京卫星环境工程研究所、中国科学院国家空间科学中心、北

京空间飞行器总体设计部、哈尔滨工业大学、数字太空（北京）科技股份公司、中国科

学院新疆理化技术研究所等。

起草人员主要包括：。

1

任务分工为：前十名人员负责标准内容大纲制定、资料收集分析、技术参数的确定

以及标准条款的编写等工作。后面所有人主要负责意见收集整理、标准化格式、国内外

相关技术与标准资料翻译研究以及企业生产实践等工作。

2）20起草阶段

2024年6月，起草组在充分调研国内外技术和标准现状基础上，按照《GB/T1.1-

2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的相关要求，形成标准征

求意见稿（一稿）。

2国家标准编制原则、主要内容及其确定依据

2.1标准编制原则

本标准编制原则主要包括：

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起

草规则》的规定编写，紧密结合工程任务实践，注重标准的科学性、适用性和可操作性。

a）科学性

本文件的编写是在国内外多年科学研究成果的基础上，基于大量的工程实践经验和

理论研究成果编制而成，具有很强的科学性。

b）适用性原则

本文件编写过程中，充分考虑和借鉴国内外关于航天材料空间辐射效应地面模拟试

验技术的现状、发展和实际应用。

c）可操作原则

由于本文件编写过程中技术内容密切跟踪和考虑了国内航天材料空间辐射效应地面

模拟试验的能力和方法，使标准具有较高的可操作性。

d）先进性原则

本文件是在对国内外关于航天材料空间辐射效应地面模拟试验广泛调研的基础上，

深入分析了北京卫星环境工程研究所、中国科学院国家空间科学研究中心、哈尔滨工业

大学、北京空间飞行器总体设计部等航天材料空间辐射效应地面模拟试验现状，结合我

国最新航天材料空间辐射效应地面模拟试验设备能力的发展和方法进展的基础上编写完

成的，具有较高的先进性。

2.2主要内容及其确定依据

2

2.2.1标准化对象和适用范围

本文件的标准化对象是航天材料空间辐射效应地面模拟试验方法，包括航天材料空

间辐射效应的试验目的与原理、一般要求、试验条件、试样、试验程序、试验中断及处

理、数据处理、试验文件。

本文件适用于航天材料的电子、质子、紫外等空间辐射环境下的单因素环境效应及

多因素环境协同效应的地面模拟试验。

本标准的ICS国际分类号为49.020，CCS国内分类号为V06。

2.2.2标准正文结构

本文件技术内容主要包括范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、试验目的

与原理、一般要求、试验条件、试样、试验程序、试验中断及处理等。

文件的主要技术内容如下：

前言

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义、缩略语

3.1术语和定义

3.2缩略语

4试验目的与原理

5一般要求

5.1试验设备

5.1.1真空室

5.1.2真空抽气系统

5.1.3紫外光源

5.1.4电子源

5.1.5质子源

5.1.6γ射线源

5.1.7试样温控系统

5.1.8辐照度监测装置

5.1.9束流监测装置

5.1.10其他

3

5.2试验控制系统

5.3试验测量系统

5.4试验室环境

5.5试验安全

6试验条件

6.1试验真空度

6.2试验温度

6.3紫外辐照

6.4电子辐照

6.5质子辐照

6.6γ射线辐照

7试样

7.1试样状态

7.2试样安装

7.3试样测试

8试验程序

8.1试验流程

8.2试验准备

8.3试验启动

8.4辐照

8.5性能测试

8.6试验进展判断

8.7试验结束

8.8试验后处理

9试验中断及处理

9.1试验系统故障及处理

9.1.1紫外光源故障及处理

9.1.2电子辐照源故障及处理

9.1.3质子辐照源故障及处理

9.1.4真空度异常及处理

4

9.1.5电力中断及处理

9.2试样故障及处理

10数据处理

10.1试样性能测量结果处理

10.2试样辐照前后性能的变化

11试验文件

11.1试验前文件

11.2试验过程记录

11.3试验后文件

参考文献

2.2.3标准主要技术内容的确定依据

本标准主要技术内容的确定依据主要如下：

1）国内外公开发表的研究论文、技术报告。

2）国内外航天材料空间辐射效应地面模拟试验的成功经验，尤其是我国开展航天材

料空间辐射效应的相关航天行业标准和航天科技集团公司标准，如《空间材料电子辐射

效应试验方法》、《空间材料质子辐射效应试验方法》、《空间材料综合辐射效应试验

方法》、《空间材料电离总剂量效应试验方法》、《空间材料低能带电粒子辐照试验方

法》、《空间用非金属材料太阳紫外辐射效应试验方法》、《航天器热控材料粒子和紫

外综合环境效应试验方法》等，这些标准为制定国家标准奠定了坚实基础。

3）我国航天材料空间辐射效应地面模拟试验的最新成果。我国以北京卫星环境工程

研究所、中国科学院国家空间科学中心、哈尔滨工业大学等承担了系列我国空航天材料

空间辐射效应地面模拟试验的研究和鉴定试验任务，取得了一系列成果，并已在型号任

务中得到应用。

3）国内工程实践中已经得到具体应用案例。比如，在我国的东方红系列通信卫星、

导航系列卫星、遥感系列卫星、神舟系列飞船、嫦娥系列卫星、天问一号火星探测器、

空间站等工程实践中的应用成果。

2.2.4修订前后技术内容的对比（修订国家标准适用）

本标准为新制定，不涉及本条。

3试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效

益

5

基于本标准的试验方法，先后为以东方红四号和东方红五号通信平台卫星、北斗三

号系列导航卫星、遥感卫星、嫦娥系列月球探测卫星、神舟系列飞船等型号用薄膜型二

次表面镜、OSR二次表面镜、S781白漆、ACR-1白漆等几十种航天材料的空间辐射效地面

鉴定试验。

本标准提供的具体试验方法，已在北京卫星环境工程研究所、中国空间技术研究院、

北京空间飞行器总体设计部、哈尔滨工业大学、中科院空间中心、中科院上海硅酸盐研

究所等单位具体应用。地面模拟试验参数设计和在轨故障分析和甄别等，取得了非常可

观的经济效应和良好的社会效益。

4与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、样机的有关

数据对比情况

国际、国外尚无同类标准。

5以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标准，并说明

未采用国际标准的原因

本标准为自主制定项目，标准未引用国际或国外标准。

6与有关法律、行政法规及相关标准的关系

本标准符合国家现行方针政策，与法律、法规和强制性国家标准不存在抵触之处，

与相关标准协调。

7重大分歧意见的处理经过和依据

本标准在编制过程中无重大分歧意见。

8涉及专利的有关说明

本标准不涉及专利。

9实施国家标准的要求，以及组织措施、技术措施、过渡期和实施日期的建议等措施

建议

建议本标准发布后，颁布之日即实施。同时在标准实施中及时在行业内及相关单位

开展标准的宣贯，使相关单位能够学习并应用本标准，并结合实际应用需求贯彻实施标

准。

10其他应当说明的事项

10.1标准名称的调整

本标准不涉及。

10.2采标程度的调整

6

本标准不涉及。

参考文献

[1]GB/T41543-2022空间环境航天材料空间环境效应模拟试验通用规范

[2]GB/T42846-2023空间环境非金属材料辐射暴露试验方法

[3]QJ20424-2015《航天器组件环境试验方法太阳紫外线辐照试验》

[4]QJ20628-2016《空间材料综合辐照试验方法》

[5]QJ20629-2016《空间材料电子辐照试验方法》

[6]QJ20943-2016《空间材料质子辐照试验方法》

[7]QJA523-2018《空间材料低能带电粒子辐射试验方法》

[8]ASTME512,Standardpracticeforcombined,simulatedspaceenvironmenttestingofthermal

controlmaterialswithelectromagneticandparticulateradiation

[9]ECSS•Q•ST•70•06C,ParticleandUVradiationtestingforspacematerials

[10]ECSS•Q•ST•70•04C,Thermaltestingfortheevaluationofspacematerials,processes,mechanical

partsandassemblies

[11]ISO15856,Spacesystems—Spaceenvironment—Simulationguidelinesforradiationexposureof

non-metallicmaterials

7

国家标准编制说明

《空间环境航天材料空间辐射效应试验方法》

征求意见稿

全国宇航标委会

2024年1月

《空间环境航天材料空间辐射效应试验方法》编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本文件是国家标准委发[2024]25号下达的国家标准计划项目之一，由中国科学院提

出，全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）归口，空间环境分技术委员

会（SAC/TC425/SC1）执行，北京卫星环境工程研究所牵头起草。

计划号：20241515-T-491。

计划周期：2024年6月～2024年12月。

计划采标程度：无。

1.2制定背景

航天材料在轨期间将遭受来自于地球辐射带、银河宇宙射线、太阳宇宙射线等空间

辐射环境的威胁，引起其光学性能、电学性能、力学性能以及热物性能的退化，造成其

功能故障甚至失效。为此，需要对航天材料的空间辐射效应开展地面模拟试验评价，以

为航天器选材和设计提供依据。

随着我国航天科技的进步和高性能航天材料国产化替代的推进，尤其是商业航天的

快速发展，亟需在已经大量开展航天材料空间辐射效应地面模拟试验和建立了一系列航

天材料空间辐射效应试验方法的航天行业标准的基础上，从国家层面对我国航天材料空

间辐射效应试验方法给出统一的要求和规范，以为航天材料研制单位、保证单位和商业

航天机构提供统一的试验方法，以提高试验数据的可靠性和试验数据的互认性。

1.3起草过程

1）成立标准起草组

标准计划下达后，全国宇航标委会空间环境分技术委员会成立标准起草组，由牵头

北京卫星环境工程研究所负责，标准编写过程中按需补充有关单位和人员。组成及任务

分工如下。

起草单位主要包括：北京卫星环境工程研究所、中国科学院国家空间科学中心、北

京空间飞行器总体设计部、哈尔滨工业大学、数字太空（北京）科技股份公司、中国科

学院新疆理化技术研究所等。

起草人员主要包括：。

1

任务分工为：前十名人员负责标准内容大纲制定、资料收集分析、技术参数的确定

以及标准条款的编写等工作。后面所有人主要负责意见收集整理、标准化格式、国内外

相关技术与标准资料翻译研究以及企业生产实践等工作。

2）20起草阶段

2024年6月，起草组在充分调研国内外技术和标准现状基础上，按照《GB/T1.1-

2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的相关要求，形成标准征

求意见稿（一稿）。

2国家标准编制原则、主要内容及其确定依据

2.1标准编制原则

本标准编制原则主要包括：

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起

草规则》的规定编写，紧密结合工程任务实践，注重标准的科学性、适用性和可操作性。

a）科学性

本文件的编写是在国内外多年科学研究成果的基础上，基于大量的工程实践经验和

理论研究成果编制而成，具有很强的科学性。

b）适用性原则

本文件编写过程中，充分考虑和借鉴国内外关于航天材料空间辐射效应地面模拟试

验技术的现状、发展和实际应用。

c）可操作原则

由于本文件编写过程中技术内容密切跟踪和考虑了国内航天材料空间辐射效应地面

模拟试验的能力和方法，使标准具有较高的可操作性。

d）先进性原则

本文件是在对国内外关于航天材料空间辐射效应地面模拟试验广泛调研的基础上，

深入分析了北京卫星环境工程研究所、中国科学院国家空间科学研究中心、哈尔滨工业

大学、北京空间飞行器总体设计部等航天材料空间辐射效应地面模拟试验现状，结合我

国最新航天材料空间辐射效应地面模拟试验设备能力的发展和方法进展的基础上编写完

成的，具有较高的先进性。