تحليل آسيب پرتويي در طراحي سيستمي يك ماهواره در مدار GTO

تشعشعات فضايي يكي از چالش‌ هاي طراحي ماهواره در سطح سيستم است. پرتوهاي فضايي منجر به افت كارايي يا ايجاد خرابي‌هاي دائمي در قطعات و تجهيزات به‌كارگرفته شده در ماهواره‌ها را دارند. در مقاله حاضر با رويكرد شبيه‌سازي و محاسباتي تغييرات شار ذرات پرانرژي در مدار GTO، آسيب پرتويي تك رخدادي و بازده زيرسيستم توان ماهواره در اين مدار با عمر عملياتي مشخص تحليل و بررسي مي‌شود. در اين پژوهش از نرم‌افزار تحت وب SPENVIS براي شبيه‌سازي محيط تشعشعي فضا و آسيب‌هاي پرتويي ماهواره GTO به‌منظور استخراج پارامترهاي مقاوم‌سازي استفاده شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي تشعشعي در فاز طراحي اوليه با تأكيد بر عبور ماهواره از دوكمربند تابشي ون‌آلن نشان مي‌دهد بيشينه شار پروتون و الكترون‌ها از مرتبهp/cm2.s  108 مي‌باشد. همچنين شار پرتوها در مدار GTO با افزايش انرژي آنها به‌شدت كاهش مي‌يابد. به‌طوري‌كه انرژي الكترون‌ها حداكثر تا MeV 7 و پروتون‌ها تا MeV400 است. نتايج نشان مي‌دهد كه براي كاهش دز به سطح krad10، حفاظي ازجنس آلومينيوم به ضخامت 6 ميلي‌متر لازم است. افت حدوداً %33 كارايي براي پانل‌هاي خورشيدي در طول يك ‌سال يكي از چالش‌هاي سيستمي آسيب‌هاي تشعشعي بر ماهواره در اين مدار است. همچنين شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهد با افزايش ضخامت حفاظ از 4 به 6 ميلي‌متر نرخ كلي وقوع آسيب SEU حدود 30 درصد كاهش مي‌يابد.