4.实验数据处理和分析 21

结论 25

实验展望 25

致  谢 26

参考文献 27

1绪论

1.1论文研究的背景及意义

在空间摸索的最初阶段，人们使用传统的化学燃料驱动火箭升空，科学家的目标主要致力于在如何设计大推力的发动机来满足空间探索的需要。随着MEMS技术的迅猛崛起，微纳卫星技术也快速成长。通常，我们将大卫星的重量定义于大于100kg，微星的重量介于10kg到100kg之间，而低于10kg的我们称之为纳星，低于1kg的称做皮星。微纳卫星具有成本低、周期短、隐身性好、机动性好等特点[1,2]，微纳卫星还能够完成许多大卫星所无法完成的任务，如编队飞行、高分辨率对地遥感、卫星三维立体成像等。

激光等离子体推进作为一种杰出的推进技术慢慢呈现出其他推进技术无法替代的优势和远景。推力器是卫星姿态控制、轨道保持以及机动的重要执行元件。因为微纳卫星的质量非常小，所以用于卫星轨道保持和姿态控制所需的推力要求精度很高，但并不需要很大。除此之外，还要求推力（冲量）有较宽的调节范围。根据卫星相对位置控制精度的不同，我们需要一个较大的冲量范围波动，通常在10-9 N·s～10-3 N·s左右。因为微星的体积和质量非常小，所以其电源供电量也是很有限的，通常只有几瓦的功率。所以，我们必须设计出专门用于微纳卫星使用的质量轻、体积小、推力单元小、功耗低、长寿命的新型微推进系统。随着激光技术的发展，对于激光烧蚀微推进技术的研究越来越成熟，激光烧蚀微推进技术已经成为微纳卫星推进系统中不可缺少的一部分。

图1.1激光推进示意图

1.2 国内外研究现状

1.2.1激光等离子体推进技术的工作原理和发展现状

   1.2.2国外激光推进研究现状

 1.2.3国内激光推进研究现状

1.3 本文主要研究内容

  本文针对激光烧蚀推进研究中的微小冲量测试和靶带掺杂测试，开展了以下几方面的研究：

  （1）微推力的高精确度测试方法研究

    本文归纳了几种常用的微推力测试方法，融合了激光烧蚀微推力器产生冲量波动大但冲量很小的特点，使用扭力天平测量微冲量的原理来构建一种方便的微推力测试系统，符合纳牛至微牛量级微推力测试的要求。

  （2）选用含能聚合物叠氮缩水甘油醚（GAP）为烧蚀靶材，研究最佳推进剂配比，利用流延法制作用于激光烧蚀推进用的靶带。

  （3）对GAP进行不同含量的碳掺杂，研究碳掺杂对GAP推力的影响。