一般有磁屏蔽及线圈系统两种方法,后者采用较多。磁环境实验室有可控制的磁试验设备,可检测和分析航天器的磁特性。对于测量空间磁场分布的航天器,需要知道其自身的磁场数据;采用磁姿态控制的航天器还要在模拟运动磁场的环境下进行姿态控制系统的试验。
通过这些磁环境试验,可获得准确的磁特性数据,并验证和改进航天器的磁净化设计。
地球与其他行星、恒星之间的磁环境是影响航天器稳定运行的重要环境之一。磁环境对航天器影响程度与航天器自身的磁性大小有关。为使其满足各种使用性能要求,航天器需要使用一定量的磁性材料并存在一定的磁场。外界磁场的变化会引起航天器自身磁特性参数的变化,例如科学探测卫星,特别是进行磁场研究的卫星,要对卫星自身磁场加以限制,尤其是磁场监测器安装部位的磁场强度和稳定性的限制,才能保证探测数据的可靠性。对利用磁力矩器进行姿态控制和轨道定位的航天器,需要充分了解在轨磁性状态以确保控制的有效性和测量的精度。当有效载荷携带磁强计或其他对磁场敏感设备时,这些磁敏感设备所在位置的磁场必须是已知的,才能够正确评估这些设备工作期内采集到的数据。另外航天器长期的在轨运行,由于地磁场与其自身磁矩相互作用的累积,会改变航天器的轨道和姿态。从事航天器研究的国家在20世纪60年代就已经认识到航天器磁性研究的重要性,已逐步形成了磁性设计和磁试验规范。随着科技不断进步和国防安全需要,中国航天器的发射数量也在逐年增加,航天器的磁设计、计算和试验也越来越受到重视。
磁试验设备主要由主线圈系统、电源系统、测量系统、充退磁系统和无磁操作系统等组成。磁试验方法航天器磁试验中测量的主要参数是卫星的磁场和磁矩。对携带磁敏感部件的卫星进行磁场测量,对姿态控制有要求的卫星进行磁矩测量。磁场测试采用直接测量,根据被测区域的磁场强度或磁场梯度张量,选择合适量程的测量仪器。随着量子磁力仪的发展,也使得磁场测量更加准确。比较成熟的磁场测量方法有磁饱和法、磁力法、磁共振法、电磁效应法、电磁感应法、超导效应法和磁光效应法等。磁矩测量卫星的磁矩可以用直接法和间接法两种方法进行测量。直接法使用力矩计测量磁矩和磁场相互作用产生的力矩来计算磁矩。包括脉冲共振法、力矩法。间接法通过测量CM2整星磁试验设备进行测量。