航天器在空间等离子体环境中运行时，由于航天器表面充电，使整个航天器的地电位相对于空间等离子体出现电位差的现象，称为航天器绝对充电。其他绝缘介质的表面电位都是相对与该电位而言的。达到绝对充电平衡的时间一般很短，在几分之一秒量级。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（撰写：吴中华 审订：都 亨）

　　航天器在空间等离子体环境中，在表面或表面材料的深层充电后，局部电场强度超过该处的静电击穿阈值所发生的电荷释放现象。由空间环境引起的航天器异常或故障事件中，约有三分之一是由于静电放电引起的。这种静电放电持续时间一般在0.1到1 微秒量级。最大放电电流可达几分之一安培到几十安培。放电产生的电磁脉冲以电磁波的形式向外传播。如果放电发生在电路中，则电路中直接出现干扰脉冲电流。放电强度和频率取决于积累的电荷量、材料特性等多方面因素。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（撰写：吴中华 审订：都 亨）

　　航天器与空间等离子体环境相互作用，导致航天器表面或内部充电而引发的一系列的效应。表面充电引起的局部电场改变了航天器周围的带电粒子环境，对空间等离子体环境测量有很大影响。充电产生的静电场还会影响需要使用静电场控制的仪器。航天器表面充电会加重表面污染，从而改变表面材料的热性能。严重的充电现象会导致航天器静电放电。放电效应会击穿材料，长期的放电会改变材料的热、电性能。例如使太阳电池防护层变黑，导致电池功率下降。如果静电放电产生的电磁脉冲耦合到航天器的电子线路中或被航天器上的仪器接收，并误认为是工作指令等，都可能使航天器出现误操作，严重时可导致设备损坏直至整个航天器系统失效。和周围等离子体有电位差的导体暴露在等离子体环境中会出现电流泄漏现象，这种现象在太阳电池阵上出现较多。电流泄漏导致有效功率耗散在空间等离子体中，造成电能损失。为了避免航天器充电带来的危害，在航天器的设计和制造阶段就应该充分考虑这一问题，尽量避免或降低航天器充电现象。对充电引起的效应也要有充分的防范，使得即使出现充电和放电现象，也能最大限度地保障航天器的安全。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（撰写：吴中华 审订：都 亨）

　　航天器在空间等离子体环境中运行时，由于不同部位的航天器表面所处的条件不同，在充电过程中使航天器各部分的表面具有不同电位的现象。达到不等量充电平衡一般比较缓慢，需要几分钟到几十分钟甚至更长的时间。航天器表面材料具有不同的发射和吸收粒子的能力，只有部分航天器表面受到太阳光照时，存在空间电磁场，空间等离子体呈现各向异性分布等，都是引起航天器不等量充电的因素。在两个不同的航天器表面之间可形成1-2kV的电位差，甚至更高。由于接触空间等离子体的航天器表面不可能都为导体，电位差不会自动消失，因此航天器不等量充电是普遍存在的。大多数航天器表面充电效应是由不等量充电引起的，从工程防护的角度考虑，不等量充电危害更大，在航天器设计和制造中更需注意。 　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（撰写：吴中华 审订：都 亨）

　　在空间运行的航天器与周围等离子体、磁场和太阳辐射等环境因素的相互作用下，导致电荷在航天器表面上积累，使航天器表面与空间等离子体间或者航天器不同部分表面间出现相对电位差的现象，称为航天器表面充电。引起航天器表面充电的等离子体粒子能量较低，一般在50keV以下。这种粒子几乎不能穿透航天器表面（入射深度在微米量级以内）而在表面积累，当电荷积累到一定程度，其产生的电场超过该表面材料的耐压阈值时，表面材料被击穿，出现静电放电。静电放电产生的电脉冲会干扰航天器设备，甚至导致航天器失效。航天器表面充电电位有正也有负。太阳光照引起光电子发射可造成正电位，但电位绝对值一般较低。大量出现的是等离子体中的电子为主要充电因素时造成的负电位的表面充电现象，这是因为电子的速度比离子的速度大得多，在航天器表面迅速积累电荷。负电位的数值与等离子体的电子能量有关，实测的最高负电位达到2万伏左右。出现高电位的航天器表面充电事件主要出现在地球同步轨道的子夜到早晨间。在低地球极地轨道上会出现一、二千伏的充电事件，虽比地球同步轨道的电位低，但因周围的等离子体具有高导电性，也容易引起静电放电。航天器表面充电的电位还受其他方面因素影响，如表面材料、光照、航天器结构、大小和形状等。航天器表面充电和地磁活动关系密切，高充电往往发生在大的磁亚暴期间。已发展了多种技术来避免航天器表面出现高电位差，例如使所有表面导体接地、表面覆盖导电薄膜、使用带电粒子发射器和合理选择表面材料等。

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