4.5.3 帆面空间适应性
深空探测太阳帆空间运行的不可维修性要求太阳帆具备长寿命和高可靠的特点，太阳帆帆面材料直接与空间环境接触，经受紫外辐照、带电粒子辐射、污染、原子氧冲蚀、冷热交变、微流星等恶劣的空间环境的考验。图4-92为空间辐照分布，从图中可以看出，MEO轨道的空间辐照强度最高，在GEO轨道以及深空环境，辐照强度会有一定的降低。
图4-92 空间辐照环境分布（书后附彩插）
为深空探测所设计研发的太阳帆航天器需要先发射进入地球轨道，然后通过光压加速进入深空环境。它在地球轨道运行时间不长，主要运行的环境为深空环境，因此所受到的主要空间辐照为紫外辐照、电子辐照、质子辐照等。在深空环境下，基本没有原子氧的存在，因此太阳帆帆面在深空运行时不受原子氧冲蚀的影响，只是在地球轨道运行时受到了微量的原子氧冲蚀。此外，深空探测太阳帆航天器在深空时持续受到太阳光照射，仅在地球轨道及深空其他星体轨道上会进入星体阴影，因此太阳帆帆面耐冷热交变的要求不如地球轨道卫星苛刻。
深空探测太阳帆航天器帆面材料的选择需要考虑各种空间环境辐照的因素以及真空环境下的热稳定性。目前在GEO轨道运行的航天器上所用的导电型聚酰亚胺镀铝热控薄膜可以满足10年的寿命要求。
太阳帆航天器的帆面需要镀制高反射率薄膜，铝膜在空气中会形成一层很薄的、致密的氧化物保护膜，因此在耐空间紫外辐照、电子辐照、质子辐照方面具有良好的性能。我们已经对聚酰亚胺镀铝薄膜材料进行了耐空间电子辐照的初步研究，试验条件为：
电子辐照总通量：1.0×1016／cm2；电子辐照能量：50 keV
质子辐照总通量：1.0×1015／cm2；质子辐照能量：110 keV
紫外辐照试验条件：5 000 ESH
上述试验效果为高轨15年的辐照强度。试验结果见表4-25。
表4-25 高轨15年的辐照强度材料性能变化
试验结果表明，聚酰亚胺镀铝膜具有良好的耐空间辐照性能，在经过电子、质子、紫外辐照后，反射率并无太大变化，并且薄膜未出现起皮、脱落、剥蚀等现象，可以满足深空探测太阳帆航天器的使用要求。