ICS49.020 V70 中华人民共和国国家标准 GB/T29085—2012 卫 星防污染技术要求 Technicalrequirementsforcontaminationcontrolofsatellite 2012-12-31发布 2013-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国航天科技集团公司提出。 本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)归口。 本标准起草单位:上海卫星工程研究所。 本标准主要起草人:吴东、金历群、宗益燕、沈嵘康、谷涛、陶强、俞晓晨、张国升、李强。 ⅠGB/T29085—2012 引 言 本标准属于中国航天国家标准体系。中国航天国家标准体系适用于航天领域国家标准的制修订和 管理,覆盖航天管理、航天技术、航天应用与服务三大领域,是指导航天器和运载火箭项目管理、工程研 制、航天发射服务、卫星在轨应用等活动的依据。 随着卫星研制技术的发展和国防、经济的需要,要求卫星具备更精确和复杂的光学、热控、导航定位 控制及更长的使用寿命。而污染是影响卫星产品可靠性、安全性的重要因素,长期的污染累计效应会影 响卫星及其有效载荷的性能,甚至会缩短卫星及其有效载荷的寿命。因此在卫星产品研制的各个环节 进行污染控制是十分必要的。 ⅡGB/T29085—2012 卫星防污染技术要求 1 范围 本标准规定了卫星研制全过程所需进行的各项防污染工作项目及其技术要求。 本标准适用于整星的研制,分系统及组件(含设备、部件)也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB50073—2001 洁净厂房设计规范 ASTME595—1993 在真空环境中出气作用引起的总质量损失及收集到的可凝挥发物的试验方 法(Standardtestmethodfortotalmasslossandcollectedvolatilecondensablematerialsfromoutgas- singinavacuumenvironment) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 污染物 contaminant 任何可能对系统、分系统、设备、部件和材料的工作、可靠性和性能造成危害和不可忽略影响的非要 求外来物。 3.2 颗粒物 particulate;particulatematter;particle 具有可观测的长度、宽度和厚度,尺寸为0.001μm~1000μm的颗粒状固体物质,包括纤维物。 3.3 非挥发性残留物 non-volatileresidue;NVR 挥发性液体挥发后留存的可溶性物质,或者用专门分析仪器测定的不可挥发物。通常以单位体积 内或单位面积上污染物的毫克数来度量。 3.4 可凝挥发物 volatilecondensablematerial;VCM 在高温、低压、真空条件下,构件、材料或污染源解吸、分离或分解出的可凝结在低温表面上的气体 物质。 3.5 收集的可凝挥发物 collectedvolatilecondensablematerial;CVCM 材料取样在规定的温度和真空条件下,经过给定的温度和时间所收集的表面上可凝挥发物的质量 与该取样的初始质量之比。通常以百分比表示。 3.6 总质损 totalmassloss;TML 含有可凝挥发物的材料的取样,在规定的温度和真空条件下,给定的时间内损失的总质量与取样的 1GB/T29085—2012 初始质量之比。通常以百分比表示。 3.7 水蒸气回收量 watervapourregained;WVR 在TML和CVCM测试后,样品再次暴露在规定的温度和真空条件下,给定的时间内,通过计算材 料取样的质量变化得到材料取样所吸收的水蒸气质量。通常以百分比表示。 3.8 可补偿质损 recoveredmassloss;RML 材料取样本身除掉所吸收水汽后的总质量损失(RML=TML-WVR)。通常以百分比表示。 3.9 洁净度等级 cleanlinesslevel 基于检测判据,按单位面积或体积中污染物的尺寸、数量和分布规定的允许最大污染物量划分的 等级。 注:按GB50073—2001规定,洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级由高到低依次为:1级,2级,3级,4级, 5级,6级,7级,8级,9级。 3.10 遮蔽因子 obscurationfactor 由颗粒物物质沉降或覆盖的表面面积与总面积之比。 3.11 污染敏感部件或表面 contaminantsensitivepartorsurface 受到污染会影响产品性能或寿命的部件或表面,包括:太阳电池帆板,热控表面(多层、OSR片等), 高洁净度要求的光学或辐射表面、运动机构的高精度活动表面,高导电要求的滑动接触面、触点、接插 件等。 3.12 污染敏感度等级 contaminantsensitivitylevel 根据卫星产品所携带的污染敏感部件或表面对其完成任务目标的影响程度高低所确定的对污染敏 感程度的分类,由低到高依次为:低污染敏感度、中污染敏感度和高污染敏感度。 3.13 污染控制 contaminationcontrol 为保证产品洁净度而采取的所有防污染措施、组织及协调活动。 4 一般要求 4.1 总则 4.1.1 卫星防污染是一项系统工程,贯穿于卫星及其产品的设计、制造、试验、发射准备及在轨运行等 全过程,其核心内容主要包括: a) 防污染设计; b) 研制全过程污染检测与控制; c) 地面阶段污染处理; d) 在轨运行阶段污染处理。 4.1.2 综合的防污染控制计划要纳入卫星总体设计方案,防污染控制工作应从顶层设计、从概念论证 抓起,从系统和源头抓起。 4.1.3 卫星防污染控制工作的关键在于通过严格控制星上材料选用、对污染敏感部件实施屏蔽与保 护、对材料和部件适时地进行清洗与烘烤除气处理,并重点对推进系统密封设备、热控多层隔热组件、光 2GB/T29085—2012 学仪器和活动部件等污染敏感产品进行全面的污染控制,以确保整星的污染控制在任务可以接受的范 围内。 4.2 星上材料选用 4.2.1 根据卫星污染敏感度等级,选用满足卫星使用要求的材料。 4.2.2 星上材料在选用时应考虑如下因素: a) 材料的放气率及其随时间、温度和压力的变化特性(如:卫星产品一般应选择低出气率的材料, 限制使用纯汞、镉和锌等易挥发的材料); b) 轨道空间环境(包括紫外辐照、宇宙尘和微粒污染物、原子氧、电磁辐射和粒子辐射等)对材料 的影响; c) 放气材料或其构件相对于污染敏感件或敏感表面的几何分布(如:非金属材料部件或构件的真 空放气通道应尽量避开污染敏感表面)。 4.2.3 星上材料应在型号总体推荐的选用目录中选用,目录外材料在选用前应进行分析和论证,并根 据具体部件和系统的实际使用情况确定材料的取舍,具体原则如下: a) 对于不进入光学或污染敏感部位视场的材料,一般规定在其出气性能指标达到以下要求时方 可上星使用,材料出气性能指标均按ASTME595—1993规定的试验方法测试获取。 1) 一般要求:TML≤1%,CVCM≤0.1%; 2) 当材料暴露面积不大于13cm2且满足光学或其他性能要求时,其出气性能指标可放宽 为:TML≤3%、CVCM≤1%。 b) 对于进入光学或污染敏感部位视场的材料,一般规定在其出气性能指标达到以下要求时方可 上星使用,材料出气性能指标均按ASTME595—1993规定的试验方法测试获取, RML≤0.1%,CVCM≤0.01%。 注1:以上b)条对材料出气指标的要求较严,对于绝大多数材料按ASTME595—1993规定所进行的第一轮试验时 一般难以达到这样高的要求,可对该材料进行第二轮试验获取并确认其出气性能指标。 注2:以上a)、b)条所述及的材料出气性能指标的界限范围仅作为材料选取时筛选、比较的一般标准而非绝对意义 上的判别标准,不能保证符合以上规定要求的材料在星上使用一定不会造成污染。 4.2.4 对于出气性能指标低于或不符合4.2.3要求的目录外材料,如必须上星使用,应从以下几个方 面采取防护措施: a) 最大限度地减少其使用量; b) 使材料的使用部位远离污染敏感部件/表面; c) 对材料采取屏蔽隔离措施; d) 避免出气物质对相邻部位造成关键性污染(如:“水汽”易对红外探测元件造成关键性污染); e) 执行严格的真空烘烤除气程序。 4.2.5 对于出气性能指标高于或符合4.2.3要求的目录外材料,在上星使用时,应按材料与敏感面的 位置关系估算累积污染效应并在此基础上采取相关措施(参考4.2.4)以保证材料真空挥发性能满足防 污染要求。 4.3 屏蔽与保护 对污染敏感部件,应采取下列屏蔽与保护措施: a) 污染源与重要表面或敏感部件的直观通路上可根据需要加装挡板; b) 对于处在非受控外部环境中的污染敏感设备或器件可加装充气保护装置,并维持内部气压比 当地气压高5Pa以上。内部气体可分为干燥洁净氮气或其他低凝点惰性气体; c) 对湿度敏感设备,除采取以上b)条的措施外,还应采用局部加温措施,使设备温度相对当地露 3GB/T29085—2012 点温度不小于10℃; d) 产品在污染环境中的暴露时间,应根据产品的洁净度要求或清洗的可能性予以限制。 4.4 清洗 4.4.1 清洗的目的是避