A project to investigate space environment effects on specific materials with interest to remote sensing was initiated in 2016. The goal of the project is to better characterize changes in the optical properties of polymers found in multi-layered spacecraft insulation (MLI) induced by electron bombardment. Previous analysis shows that chemical bonds break and potentially reform when exposed to high energy electrons like those seen in orbit. These chemical changes have been shown to alter a material’s optical signature, among other material properties. This paper presents the initial experimental results of MLI materials exposed to various fluences of high energy electrons, designed to simulate a portion of the geosynchronous Earth orbit (GEO) space environment. In situ optical reflectivity measurements are presented before, during and after electron dosing. It is shown that the spectral profile of some of the tested materials changes as a function of electron dose. These results provide an experimental benchmark for analysis of aging effects on satellite systems which can be used to improve remote sensing and space situational awareness. They also provide preliminary analysis on those materials that are most likely to comprise the high area-to-mass ratio (HAMR) population of space debris in the geosynchronous orbit environment. Finally, the results presented in this paper serve as a proof of concept for simulated environmental aging of spacecraft polymers that should lead to more experiments using a larger subset of spacecraft materials.

中文翻译：

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航天器材料的太空风化实验

2016年启动了一个研究空间环境对特定材料的影响并引起遥感关注的项目。该项目的目的是更好地表征电子轰击在多层航天器绝缘（MLI）中发现的聚合物的光学特性变化。 。先前的分析表明，当暴露于高能电子（如在轨道上看到的电子）时，化学键断裂并可能重新形成。这些化学变化已显示会改变材料的光学特征，以及其他材料特性。本文介绍了暴露于各种高能电子通量的MLI材料的初步实验结果，这些材料旨在模拟地球同步地球轨道（GEO）空间环境的一部分。之前介绍了原位光反射率测量，电子给料期间和之后。结果表明，某些被测材料的光谱曲线随电子剂量的变化而变化。这些结果为分析老化对卫星系统的影响提供了实验基准，可用于改善遥感和空间态势感知。他们还提供了对那些在地球同步轨道环境中最有可能构成高面积质量比（HAMR）空间碎片的物质的初步分析。最后，本文提供的结果可作为航天器聚合物模拟环境老化的概念证明，应使用更大的航天器材料子集进行更多的实验。这些结果为分析老化对卫星系统的影响提供了实验基准，可用于改善遥感和空间态势感知。他们还提供了对那些在地球同步轨道环境中最有可能构成高面积质量比（HAMR）空间碎片的物质的初步分析。最后，本文提供的结果可作为航天器聚合物模拟环境老化的概念证明，应使用更大的航天器材料子集进行更多的实验。这些结果为分析老化对卫星系统的影响提供了实验基准，可用于改善遥感和空间态势感知。他们还提供了对那些在地球同步轨道环境中最有可能构成高面积质量比（HAMR）空间碎片的物质的初步分析。最后，本文提供的结果可作为航天器聚合物模拟环境老化的概念证明，应使用更大的航天器材料子集进行更多的实验。他们还提供了对那些在地球同步轨道环境中最有可能构成高面积质量比（HAMR）空间碎片的物质的初步分析。最后，本文提供的结果可作为航天器聚合物模拟环境老化的概念证明，应使用更大的航天器材料子集进行更多的实验。他们还提供了对那些在地球同步轨道环境中最有可能构成高面积质量比（HAMR）空间碎片的物质的初步分析。最后，本文提供的结果可作为航天器聚合物模拟环境老化的概念证明，应使用更大的航天器材料子集进行更多的实验。