طراحی و محاسبه یک حفاظ پرتویی چند لایه برای جایگزینی با حفاظ آلومینیومی در ماهواره های مدار GEO

حفاظت قطعات الکترونیکی در برابر پرتوهای فضایی یکی از مهم ترین الزامات اولیه در طراحی و ساخت ماهواره ها می باشد. در این کار با محاسبه دز ناشی از پرتوهای فضایی در ماده سیلیکونی با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX به ارزیابی تاثیر سازه های مختلف در حفاظ سازی پرتوهای فضایی پرداخته شده است. حفاظ پرتویی چند لایه متشکل از آلومینیوم، کربن و پلی اتیلن طراحی شد و عملکرد آن با حفاظ هایی از جنس آلومینیوم و پلی اتیلن برای بازه های دز متفاوت بررسی شد. همچنین سه بازه دز پرتویی که برای اکثر قطعات تجاری به صورت ریسک کارکردی تعریف می شود در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد که با جایگزینی حفاظ چند لایه به جای حفاظ مرسوم آلومینیومی در بازه های دز مشخص، در بیشترین حالت 12/22 درصد کاهش وزن حاصل خواهد شد. علاوه برآن، در صورت عدم الزام به استفاده از جعبه های آلومینیومی جهت قرارگیری قطعات الکترونیکی داخل ماهواره، استفاده از حفاظ پلی اتیلنی از لحاظ بودجه وزنی در حالت خطر بالا با 65/17 درصد، خطر متوسط 16/13 درصد و خطر کم با 23/19 درصد اختلاف نسبت به حفاظ آلومینیومی مقرون به صرفه می باشد.