传统的粘附技术——包括电磁夹具[1]、真空吸附系统[2]和仿生干粘合剂[3]——在柔性末端执行器、垂直表面移动机器人和关节式操作系统中表现出实用性，能够产生较大的法向粘附力（>15 kPa）和响应性可控性。然而，这些方法在环境鲁棒性和目标材料适应性方面存在明显不足，例如在高真空条件（<10-3 Pa）、高能粒子辐照和不可预测的目标表面特性下，无法在地球以外的环境中使用。
电粘附（EA）因其强大的环境适应性和广泛的应用潜力而受到广泛关注[4]。已有的应用包括垂直表面移动机器人[5]、[6]、空中栖息平台[7]、可穿戴传感设备[8]、[9]以及贴合式抓取系统[10]、[11]、[12]。在空间应用方面，电粘附技术已被提出用于轨道碎片回收[13]和非合作目标捕获[14]。然而，在真实的空间条件下进行的实验研究仍然很少，主要集中在概念性研究上。这一限制阻碍了电粘附技术在太空环境中的实际应用。
NASA早在1968年就提出了用于太空应用的电粘附装置[15]，并在38 kPa的环境压力下测试了其性能；但未考虑其他测试条件。Saravia和Udrea（Embry-Riddle航空大学）在2016年开发了一种自适应表面电粘附夹持器用于碎片捕获[16]，但尚未验证其在太空环境中的性能。南加州大学的Viterbi学院在2017年设计了一种基于电粘附的航天器对接机制[17]，证明在真空中粘附力得到增强（粘附力约为1 N）。Ashby等人在2020年提出了一个适用于地球静止轨道的电粘附足部蛇形机器人[18]，但未进行太空环境测试。
本研究通过模拟和实验研究了电子充电效应对高真空电子环境下电粘附性能的影响。使用粒子模拟（PIC）方法建立了在10 keV电子辐照和10-4 Pa压力下的电粘附系统模拟模型，分析了辐照前后的电场和电位分布，并通过介电理论进行了可行性评估。构建了一个在10-4 Pa真空和10 keV电子环境下工作的力测量平台，实现了在持续电子辐照过程中的电粘附力量化。模拟和实验结果均表明，电粘附垫在高真空电子环境中的功能完整性和粘附力保持能力优异。
