Investigación Experimental de las Características de Acoplamiento Impulsivo de Simulantes de Asteroides Basados en Propulsión por Ablación Láser
Autores: Ma, Yingjie; Chang, Hao; Zhou, Weijing; Jian, Zhilong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación Experimental de las Características de Acoplamiento Impulsivo de Simulantes de Asteroides Basados en Propulsión por Ablación Láser
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Típico
Simulantes de asteroides
Ablación por láser
Acoplamiento por impulso
Fluencia láser
Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Se ha investigado el impulso de ablación de simulantes de asteroides típicos irradiados por un láser pulsado de nanosegundos en un entorno de vacío. Se construyó un sistema de medición de péndulo torsional para calcular el impulso de la ablación láser. Se utilizó un láser pulsado de 10 ns, con una longitud de onda de 1064 nm, una energía máxima de pulso de 900 mJ y un diámetro de punto de ablación a escala milimétrica. Se analizaron las características de acoplamiento impulsivo de seis objetivos típicos que imitan la sustancia de los asteroides con varios flujos láser. Además, se ajustaron las curvas del coeficiente de acoplamiento de impulso de diferentes materiales. Los resultados revelan que el flujo láser mínimo correspondiente a un impulso de ablación medible es aproximadamente 2.5 J/cm, y el flujo láser óptimo correspondiente al coeficiente de acoplamiento de impulso máximo es aproximadamente 14.0 J/cm. Las tendencias de las curvas de acoplamiento de impulso de ablación láser son aproximadamente consistentes para los seis materiales. Las características de acoplamiento de impulso de los seis materiales típicos pueden ser representadas por el mismo polinomio dentro de un intervalo de confianza del 95%, por lo que se ha dado una regla unificada. En tareas reales de deflexión de asteroides, la característica unificada de acoplamiento de impulso puede ser utilizada para implementar técnicas de deflexión láser, especialmente cuando el material del asteroide no puede ser juzgado con precisión a tiempo.
Descripción
Se ha investigado el impulso de ablación de simulantes de asteroides típicos irradiados por un láser pulsado de nanosegundos en un entorno de vacío. Se construyó un sistema de medición de péndulo torsional para calcular el impulso de la ablación láser. Se utilizó un láser pulsado de 10 ns, con una longitud de onda de 1064 nm, una energía máxima de pulso de 900 mJ y un diámetro de punto de ablación a escala milimétrica. Se analizaron las características de acoplamiento impulsivo de seis objetivos típicos que imitan la sustancia de los asteroides con varios flujos láser. Además, se ajustaron las curvas del coeficiente de acoplamiento de impulso de diferentes materiales. Los resultados revelan que el flujo láser mínimo correspondiente a un impulso de ablación medible es aproximadamente 2.5 J/cm, y el flujo láser óptimo correspondiente al coeficiente de acoplamiento de impulso máximo es aproximadamente 14.0 J/cm. Las tendencias de las curvas de acoplamiento de impulso de ablación láser son aproximadamente consistentes para los seis materiales. Las características de acoplamiento de impulso de los seis materiales típicos pueden ser representadas por el mismo polinomio dentro de un intervalo de confianza del 95%, por lo que se ha dado una regla unificada. En tareas reales de deflexión de asteroides, la característica unificada de acoplamiento de impulso puede ser utilizada para implementar técnicas de deflexión láser, especialmente cuando el material del asteroide no puede ser juzgado con precisión a tiempo.