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摘要： 分析了空间碎片在轨运行时的空间辐射环境，通过分析空间碎片受到太阳、地球、月球等辐射的情况，计算其温度变化情况，并计算了8～12 μm波段空间碎片的辐射情况。分析了红外探测器的噪声来源与类型，并计算了探测器接收的空间碎片红外辐射以及光学近场辐射所产生的电子数，然后分别计算了在目标温度不变与光学系统温度不变的情况下的信噪比（SNR）。结果显示，在以深空为探测背景的情况下，光学系统近场辐射是对系统探测距离影响最大的辐射。
关键词： 空间碎片； 红外辐射； 近场辐射； 电子数； 信噪比
中图分类号： TN 215文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.004
引言
空间碎片是人类航天发射后产生的太空垃圾，由没有任何功能的人造物体及其碎片组成。由于其在地球轨道内运动速度可达7～8 km/s，与其他物体的相对碰撞速度更是可达到10 km/s。在这样的高速撞击下，即使尺寸很小的物体，也会造成航天器的严重损坏[1]。因此对空间碎片进行探测、定轨、跟踪是目前航天器在轨安全研究的重要内容。目前空间碎片主要探测方式是雷达与光学探测。雷达探测受限于波长、发射功率等的影响，有其局限性。光学探测方式与所有光学望远镜一样，不能全天候工作，对地球阴影区的不发光物体无法观测。红外探测是利用红外探测器探测物体发射的红外辐射。相对于雷达与光学探测，有其独到的优点[25]。
1空间环境分析
空间碎片处于地球轨道空间中，其温度受太阳辐射、地球辐射、以及月球等其他天体、宇宙空间背景辐射的影响，如图1所示。空间碎片在近地轨道（Low earth orbit，LEO）运行时，要周期性地经过日照区与地球阴影区，使得其受到的辐射照度在不断变化，则其温度也是处于不断变化过程中。不同材料的空间碎片对于不同波段的辐射有不同的吸收与反射特性，使得其温度变化也不相同[6]。
关键词： 空间碎片； 红外辐射； 近场辐射； 电子数； 信噪比
中图分类号： TN 215文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.004
引言
空间碎片是人类航天发射后产生的太空垃圾，由没有任何功能的人造物体及其碎片组成。由于其在地球轨道内运动速度可达7～8 km/s，与其他物体的相对碰撞速度更是可达到10 km/s。在这样的高速撞击下，即使尺寸很小的物体，也会造成航天器的严重损坏[1]。因此对空间碎片进行探测、定轨、跟踪是目前航天器在轨安全研究的重要内容。目前空间碎片主要探测方式是雷达与光学探测。雷达探测受限于波长、发射功率等的影响，有其局限性。光学探测方式与所有光学望远镜一样，不能全天候工作，对地球阴影区的不发光物体无法观测。红外探测是利用红外探测器探测物体发射的红外辐射。相对于雷达与光学探测，有其独到的优点[25]。
1空间环境分析
空间碎片处于地球轨道空间中，其温度受太阳辐射、地球辐射、以及月球等其他天体、宇宙空间背景辐射的影响，如图1所示。空间碎片在近地轨道（Low earth orbit，LEO）运行时，要周期性地经过日照区与地球阴影区，使得其受到的辐射照度在不断变化，则其温度也是处于不断变化过程中。不同材料的空间碎片对于不同波段的辐射有不同的吸收与反射特性，使得其温度变化也不相同[6]。