长期从事空间环境效应建模仿真、试验评估、辐射防护技术、空间辐射生物效应等研究，具体如下：

1、空间辐射效应建模仿真

面向我国航天装备抗辐射设计与评估需求，发展具有自主知识产权、国内领先的空间辐射效应仿真评估技术，在我国军、民、商、科各领域得到广泛应用，获得军队科技进步二等奖2项、军队科技进步一等奖1项。

2、空间强辐射复合屏蔽防护技术

针对元器件、航天员在近地中高轨及深空探测任务中遭遇的极端辐射环境，重点突破了复合材料抗辐射理性设计技术、铝钽复合材料载荷应用技术、铝钽异质金属复合材料空间环境适应技术等多项关键技术，开展了我国首次“抗辐射铝钽金属复合材料应用示范产品”飞行验证，并在多个型号任务中得到应用示范。

3、空间辐射地面模拟实验技术

1）面向载人月球、火星探测航天员辐射风险精准评估需求，发展微米级定位、单个粒子剂量精确控制的生物微束辐照技术，相关研究得到载人探月、空间站等工程型号任务的支持和应用；

2）针对航天器空间天气影响评估需求，系统建立了50MeV质子、单能中子、白光中子、原子氧、微小空间碎片、低能电子、低能质子、紫外等系列模拟装置，为航天器研制和故障诊断提供专业工具。

4、空间辐射生物效应研究

针对地外生命探测和向地外拓展生存边界的迫切需求，定向模拟火星为主的地外环境，重点发展高能粒子、紫外、大气、温度、模拟火/月壤、磁场等多环境要素的协同模拟技术，实现空间环境平静和极端事件、月球和火星不同场景、多要素耦合的高拟实度模拟能力，为深入研究先锋微生物在极端太空环境下的生存及适应性机制提供精确可控的模拟环境，为空间生物学、生命科学以及相关交叉学科的研究提供关键的实验平台。

学术型博士/硕士：地球与空间探测；计算机应用技术

专业型博士/硕士：电子信息

欢迎具有物理、核物理、电子信息、计算机、数学、材料学、半导体等相关背景，有好奇心、热爱科研、具有自我驱动力的学生报考。

2011-09--2015-01   中国科学院大学   博士，研究生
2003-09--2006-06   河北工业大学   硕士，研究生
1999-09--2003-07   河北工业大学   本科，学士学位

研究生

博士

2006年—至今，中国科学院国家空间科学中心

2006-07~现在, 中国科学院国家空间科学中心, 研究员

2025-10-30-今,中国土木工程学会太空工程分会, 理事
2024-01-01-今,中国物理学会静电专委会, 委员
2021-08-27-2023-12-31,中国物理学会静电专委会, 青年委员
2015-06-28-今,中国科学院大学, 岗位教授

航天器空间环境效应
空间环境效应

奖励：

1）2025年，国科大拾光奉献纪念奖

2）2024年，江苏省空天飞行器防护用铝基复合材料人才攻关联合体

3）2024年，军队科技进步二等奖，“星用器件和电路空间充放电效应评估技术及应用”，排名第6；

4）2022年，军队科技进步二等奖，“空间辐射效应仿真评估技术及应用”，排名第1；

5）2020年，军队科技进步一等奖，“卫星典型轨道辐射环境动态模型与预警技术”，排名9。

发明专利：

1) MINGHUI CAI, Liangliang XU,TaoYANG,Jianwei HAN.RADIATION EFFECT SHIELDING CALCULATION METHOD AND DEVICE BASED ON THREE-DIMENSIONAL SPACECRAFT MODEL，US 20230096653A1（美国授权）

2) 蔡明辉，许亮亮，杨涛，韩建伟。基于航天器三维屏蔽的辐射效应计算方法、装置及设备，ZL202111158600.7（授权）；

3) 蔡明辉，李宏伟，吴逢时，杨涛，张振龙，汪金龙，韩建伟。一种用于超高速撞击中瞬态等离子体参数测量的装置及方法，ZL201310373191.1（授权）。

4) 蔡明辉，夏清，许亮亮，杨涛，贾鑫禹，韩建伟。一种月面综合环境下摩擦带电的地面模拟实验装置及方法，ZL202210301192.4（授权）；

5) 蔡明辉，夏清，杨涛，许亮亮，李宏伟，贾鑫禹，韩建伟。一种空间质子深层充电地面模拟装置及方法，ZL202210261927.5（授权）；

6) 李宏伟，韩建伟，蔡明辉，吴逢时，张振龙，杨涛。一种模拟微小空间碎片撞击诱发放电的装置及方法，ZL201410238624.7（授权）

7) 李宏伟，蔡明辉，吴逢时，韩建伟，张振龙，杨涛，汪金龙。一种超高速微粒速度测量系统及方法，ZL201310533612.2（授权）

8) 蔡明辉，韩瑞龙，杨涛，许亮亮，夏清，贾鑫禹，韩建伟。用于空间引力波探测测试质量实时充电率预测方法和系统，ZL202210792195.2（实审）；

9) 蔡明辉，杨涛，朱翔，赵旭，许亮亮，夏清，张婉迎，韩建伟。一种铝钽金属复合材料的卫星有效载荷抗辐射装置，ZL202410714708.7（授权）

10) 夏清, 蔡明辉, 杨涛, 许亮亮, 贾鑫禹, 韩建伟, 杨静琦. 一种基于电晕放电源的集电极式电位测量装置及方法. ZL202210668929.6（授权）.

11) 贾鑫禹、蔡明辉、沈自才、杨涛、夏清、许亮亮、韩建伟。基于深度神经网络的地球空间辐射带环境建模和计算方法，ZL202411451814.7（授权）

软件著作权

1) 空间环境效应分析评估系统，软著登字第0818784号；

2) 基于OCC的航天器内部辐射屏蔽及剂量分析软件，软著登字第9862405号；

3) 宇航电子器件空间辐射效应数据库软件V1，软著登字第0835191号；

4) 空间环境总剂量效应分析系统通讯软件V1.0，软著登字第1343933号；

5) 空间辐射防护效应仿真分析与评估软件，软字第BJ45955号；

6) 空间环境效应分析软件V2，软著登字第BJ47375号；

7) 宇航电子器件空间辐射效应数据库平台V2，软著登字第BJ47388号；

8) 月球中子辐射环境计算模型软件，软著登字第9998480号；

9) 质子实验加速器参数计算软件V1.0，软著登字第10630853号；

10）引力波探测检验质量充电率计算软件V1.0，软著登字第14744205号。

与航天领域大量研发机构保持密切项目合作关系，例如中国航天员科研训练中心、北京临近空间飞行器系统工程研究所、 北京宇航系统工程研究所、北京空间飞行器总体设计部、四川航天系统工程研究所、中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所、中国航天科技有限公司一院一部、中国航天科技有限公司二院二部、中国航天科工集团第四研究院第四总体设计部、上海埃依斯航天科技有限公司、中国科学院微小卫星创新研究院、中科院微生物研究所、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学、深圳大学等。

已指导学生

吴文建  硕士研究生  085400-电子信息  

高大为  硕士研究生  085400-电子信息  

现指导学生

李梦谣  硕士研究生  085400-电子信息