飞船在轨道上运行时会带电吗?科学家的回答是肯定的，这就像中学实验课中提到的那个静电球，它不仅带电，而且可以达到数万电子伏特的静电电位。飞船带电是飞船设计专家们所不希望的。飞船带电同样也是一种积累效应，轻微的带电不一定会引发异常或故障，只有带电积累到一定水平时，才会显现负面的效果。其实，任何航天器带电严重时，都会造成灾难性后果，因为航天器带电积累到一定程度时，会产生静电充放电过程，放电会产生脉冲干扰或放电火花，引发仪器故障甚至是航天火灾等危险事故。1994年1月20日，耗资30亿美元的加拿大通信卫星阿尼克E1（ANIK E1）和阿尼克E2（ANIK E2）因深层充放电，导致动量轮控制系统出现问题而失效，直接损失达几千万美元。统计表明，充放电引起的航天器故障、异常，在空间环境引起的航天器故障、异常中约占1/3。所以，航天器的充放电防护设计，是设计师们必须考虑的重大问题之一。

　　是什么原因导致飞船带电呢？这是因为飞船在轨飞行时，会遭遇空间等离子体环境和高能带电粒子辐射环境，这些环境中的带电粒子与飞船相互作用，在其局部产生沉积电荷，电荷的积累就会使飞船带电。飞船带电有两种类型，即表面充电和深层充电。

　　1）表面充电是指飞船表面的电荷积累现象。在低于几十万电子伏的带电粒子或称做空间等离子体的空间环境中，由于电子质量远小于离子，当电子和离子有着相同或相近的温度时，电子的热运动速度远高于离子。也就是说，相同时间里，落到飞船表面的电子比离子多得多，飞船表面将积累负电荷。积累的负电荷会产生电场，并排斥电子，吸引离子。同时，由于入射到飞船表面的等离子体碰撞和光辐射又向外反射电子，从而影响飞船表面的电荷积累。当飞船表面这种电荷累积过程达到动态平衡时，就形成一个稳定的电位。飞船表面的充电水平，取决于空间等离子体环境，飞船的形状、结构、表面材料，光照条件以及空间电场和磁场等条件。

　　2）深层充电是指空间环境中那些具有足够能量的高能带电粒子可以穿过飞船表面，在飞船壳体介质材料的内部传输和沉积。能量不同的电子，沉积的深度也不同，最终会在介质内形成层间电荷结构，建立内部电场。飞船深层充电水平取决于高能电子环境、介质材料特性等因素。

　　为什么航天器带电达到一定水平时，就会引发事故呢？因为当航天器的表面充电或深层充电的电荷积累到一定水平时，会引发静电放电。静电放电所形成的电磁脉冲，会对航天器内的电子系统造成干扰，影响航天器的正常运行，严重时会导致整个航天器失效，这就是加拿大通信卫星阿尼克E1和阿尼克E2失效的原因。