一种深空探测器的器表标识制造技术

本发明专利技术提供一种深空探测器的器表标识，其主要由厚度为125μm的聚酰亚胺薄膜和表面合成涂料组成，所述表面合成涂料通过丝网印刷工艺印制于聚酰亚胺薄膜上；以所述表面合成涂料的重量为100％计，表面合成涂料中各化学成分及其重量百分数为：有机硅树脂为55％-65％，改性树脂为24％-36％，有机颜料为3％-5％，助剂为4％-8％。本发明专利技术在选择基底材料和表面合成涂料时，充分考虑了空间辐射、真空、月尘、高低温差大和力学等环境约束问题，因此选择的合成涂料抗辐照能力高、耐高低温性能强，抗力学强度大。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种深空探测器的器表标识，其主要由厚度为125μm的聚酰亚胺薄膜和表面合成涂料组成，所述表面合成涂料通过丝网印刷工艺印制于聚酰亚胺薄膜上；以所述表面合成涂料的重量为100％计，表面合成涂料中各化学成分及其重量百分数为：有机硅树脂为55％-65％，改性树脂为24％-36％，有机颜料为3％-5％，助剂为4％-8％。本专利技术在选择基底材料和表面合成涂料时，充分考虑了空间辐射、真空、月尘、高低温差大和力学等环境约束问题，因此选择的合成涂料抗辐照能力高、耐高低温性能强，抗力学强度大。【专利说明】一种深空探测器的器表标识
本专利技术属于航天载荷
，具体涉及一种深空探测器的器表标识。
技术介绍
标识是每个航天器的重要标志，在航天器上携带标识，具有一定的政治意义和工程展示度。根据探月工程任务需求，我国月球探测器在器表需携带各种标识，例如某种旗帜，并在任务过程中，相机对所携带的标识成像，以提高工程的展示度。 目前国内外航天器上携带的标识主要是各国的旗帜，其具体情况如下: 1969年7月20日，美国宇航员尼尔?阿姆斯特朗从“阿波罗11号”飞船登月舱走出，在月球表面留下人类登月的第一个脚印，实现了人类登月梦想。美国“阿波罗11号”登月任务中将一面美国的旗帜插在了月球表面，并在后续的6次载人登月任务中，共有6面美国的旗帜被插在了月球上。美国宇航员插在月面的旗帜与地面所用旗帜的材料相同，即使用了尼龙织物的旗帜，并没有考虑在月球上的高强度紫外辐照环境的影响，在月球保存的时间不长。 2008年9月27日下午16点40分，我国航天员翟志刚顺利打开神舟七号飞船轨道舱舱门，在幽蓝色地球的背景下，翟志刚在太空中挥动着一面我国的旗帜向全国人民致意，中国人太空出舱的梦想就此实现。翟志刚所持的我国的旗帜是在织物表面采用十字绣工艺手工制作的。 无论是美国的载人登月，还是我国的神七出舱活动中所展示的标识都是各国的旗帜，均是在有航天员参与下完成的。从标识设计角度，两者都没有考虑标识长时间处于强辐照、高真空、温度等环境的工况条件，没有考虑标识在强辐照环境的褪色，在月球表面的大幅度温度变化，真空环境的出气是否会带来污染，对其它系统的影响等等。 而我国月球探测器要求在轨工作时间为I年，在此期间标识要经受高低温、强辐照、真空等诸多考验，对如此苛刻的环境条件下的标识研制，国内外均未见到相关报道。 国内外航天器制作标识，目前主要是旗帜，其常规材料为棉、毛、麻织物、化学纤维织物、丝绸以及纸张、塑料等、此外还有金属材料和F46薄膜材料。常规材料不具备满足要求的耐空间环境性能；金属材料质量较大；F46薄膜虽然具备良好的耐空间环境性能和较轻的质量，但F46化学稳定性非常高，不易与其它材料形成较强的化学键，在F46表面很难制备高附着力的涂层，仍然不能满足制作月球探测器器表标识的要求。 此外，由于月球探测器属于深空探测器，相对于地球应用卫星，其速度增量需求较大，重量的增加将急剧增加推进剂的需求，因此，月球探测器对其标识的重量要求极为苛刻。 为了克服空间辐射、真空、月尘、高低温差大和力学等环境约束，以及深空探测器对标识装置的重量、功耗等资源限制，针对提高我国月球探测的工程展示度，配合相机成像的能力，提出了一种深空探测器的器表标识。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服空间辐射、真空、月尘、高低温差大和力学等环境约束，以及深空探测器对标识装置的重量、功耗等资源限制，针对提高我国月球探测的工程展示度，配合相机成像的能力，提出了一种深空探测器的器表标识。 本专利技术的技术解决方案是: 一种深空探测器的器表标识，其主要由厚度为125 μ m的聚酰亚胺薄膜和表面合成涂料组成，所述表面合成涂料通过丝网印刷工艺印制于聚酰亚胺薄膜上；以所述表面合成涂料的重量为100%计，表面合成涂料中各化学成分及其重量百分数为:有机硅树脂为55% -65%，改性树脂为24% -36%，有机颜料为3% _5%，助剂为4% -8%。 进一步地，本专利技术所述改性树脂包括硅氮树脂、有机硅改性聚酯烤漆、有机硅氨基烘漆和氟硅树脂。 进一步地，本专利技术所述有机颜料为有机颜料红2030和有机颜料黄4GLP。 进一步地，本专利技术所述助剂包括附着力促进剂和固化促进剂，其中附着力促进剂为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷或氨丙基三乙氧基硅烷，固化促进剂为异氰酸酯加成物、二聚体、三聚体或缩二脲。 进一步地，本专利技术所述标识的图案有效区域为480mmX 320mm，标识的图案有效区域的四个方向的边缘均留有25mm宽度边沿。 进一步地，本专利技术有机硅树脂占整体合成涂料用量的选为60% (重量)，硅氮树脂占整体合成涂料用量的16% (重量)，有机硅改性聚酯烤漆占整体合成涂料用量的8% (重量)，有机硅氨基烘漆占整体合成涂料用量的3 % (重量)，氟硅树脂占整体合成涂料用量的3% (重量)；有机颜料占整体合成涂料用量的4% (重量)；附着力促进剂占整体合成涂料用量的3% (重量)；固化促进剂占整体合成涂料用量的3% (重量)。 进一步地，本专利技术所述标识采用高温固化除气处理后，采用销钉固定在探测器光照面舱板左上角和热控多层隔热组件的表面上。 有益效果: (I)本专利技术采用聚酰亚胺薄膜作为制作标识的基底材料，由于聚酰亚胺薄膜具有抗辐照能力强、耐高低温性能高、成膜质量好等优点，因此能保证器表标识的空间环境稳定性。 (2)本专利技术将聚酰亚胺薄膜的厚度选为125 μ m，经过试验验证，其不仅抗力学强度大，不易产生褶皱等外观缺陷，而且具有更好的印刷适应性；因此在保证标识表面平展、图案清晰的前提下，轻重量、无功耗，降低了月球探测任务的资源利用。 (3)本专利技术在选择表面合成涂料时，充分考虑了空间辐射、真空、月尘、高低温差大和力学等环境约束问题，因此选择的合成涂料抗辐照能力高、耐高低温性能强，抗力学强度大，不会因空间环境的影响，而出现挥发、褪色、变形、褶皱、脱落、气泡等现象，不会对探测器产生污染，不会对探测器表面热控多层隔热组件的性能和器表电位产生影响。 (4)本专利技术在选择标识的尺寸和安装位置时，充分考虑了匹配探测器上所携带相机拍摄标识的成像效果的问题，提高了工程的展示度，且具有重要的政治意义。 【专利附图】【附图说明】 图1为探测器器表标识示意图。 图2为距离标识18m时探测器和标识在相机所拍摄图像的比例示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明: 如图1所示，本专利技术一种深空探测器的器表标识，该器表标识为一片单面薄膜结构的标识，安装在探测器光照面舱板左上角的导电型聚酰亚胺薄膜镀铝二次表面镜热控涂层表面上，标识的图案有效区域尺寸为480mmX 320mm,标识的图案有效区域的四个方向的边缘均留有25mm宽度便于安装。标识由厚度为125 μ m的聚酰亚胺薄膜和表面合成涂料组成，通过丝网印刷工艺将表面合成涂料印制于聚酰亚胺薄膜的一面，采用高温固化对标识进行除气处理，采用销钉固定在探测器器表热控多层隔热组件和舱板的表面上。 (I)标识的材料、工艺和安装方式 a)标识的基材 选用经过空间飞行验证的聚酰亚胺薄膜作为制作标识的基底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深空探测器的器表标识，其特征在于，其主要由厚度为125μm的聚酰亚胺薄膜和表面合成涂料组成，所述表面合成涂料通过丝网印刷工艺印制于聚酰亚胺薄膜上；以所述表面合成涂料的重量为100％计，表面合成涂料中各化学成分及其重量百分数为：有机硅树脂为55％‑65％，改性树脂为24％‑36％，有机颜料为3％‑5％，助剂为4％‑8％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹昕，许旻，李林，王洁冰，陈丽平，邓湘金，顾征，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11