中性原子成像仪的定标测试

中性原子成像仪（NAIS-H）获取的高时空分辨率图像可为地球空间磁暴和亚暴过程的各类机制研究提供全景式的空间粒子分布数据,为磁层与电离层耦合、磁层能量耗散等MIT（磁层elax-elax电离层elax-elax热层耦合小卫星星座探测计划）科学研究任务提供重要的数据支撑.探测器的标定是研制过程的一个重要技术环节,是日后空间探测数据分析和反演基本依据.本文利用模拟信号源对中性原子成像仪原理样机的前端电子学系统进行了能谱定标,并利用电子加速器对标定的能谱进行了辐射测试验证.      

防止卫星带电的导电温控涂层

迄今为止,对于同步轨道上运行的卫星,已观察、记载到数百次与卫星表面带电和放电有关的异常行为。这些异常行为主要表现为:逻辑干扰、开关转换、无指令线路转换、遥测异常、配线控制不稳定等。卫星表面的带电是由于磁层亚暴时,热等离子体(能量为几到几十千电子伏特)从磁尾注入同步高度及3—7地球半径的区域,与卫星表面材。料相互作用所致。据ATS-5卫星测得的数据:在同步轨道上运行的卫星每年约有1300小时处于亚暴环境中,其中对卫星影响较大的中、强亚暴(使表面—卫星地电位达-3～-12千伏),约占总时间的60％。     

磁尾等离子体片对流对亚暴的影响

采用2(1/2)维全粒子电磁模拟方法研究了等离子体片中稳态对流及局地爆发高速流对磁层亚暴触发过程的影响.研究发现,地向瞬时局地高速流可触发磁场重联,导致储存于磁尾磁场能量的快速释放.但是,等离子体片稳态对流可抑制磁尾磁场重联过程.此项研究结果表明,局地爆发高速流能够触发磁层亚暴;而行星际磁场(IMF)持续南向时的稳态磁层对流期间,不易发生亚暴.      

基于对抗神经网络有限角度的磁层边界CT重构技术

对地球磁层进行软X射线成像探测是近年来磁层研究的前沿方向.由二维X射线成像图重构三维磁层边界的方法研究是与成像探测相关的重要研究课题.传统的计算机断层成像技术(CT)重构方法在图像数据很少时无法得到较好的重构结果,甚至无法重构三维结构.考虑到地球磁层空间分布范围方面的约束,当前卫星任务的轨道设计很难满足扫描角度的全方位...     

欧空局研究削减科学卫星计划

欧空局(ESA)拟于90年代实施“海更斯”土卫六探测仪、“星团”磁层观测卫星、“索霍”太阳及太阳层观测卫星三项科学卫星计划。“海更斯”土卫六探测仪是ESA和美航宇局(NASA)合作的项目,它将搭载在NASA的“卡西尼”土星探测器上,然后降落在土星的卫星土卫六上。其总经费为2.5亿美元,今年年底选定主合同单     

中国地球空间双星探测计划科学研讨会召开

中国地球空间双星探测计划科学研讨会于2002年9月2至7日在山东省潍坊市举行.参加会议的有来自国家航天局、国家自然科学基金委、中国科学院空间科学与应用研究中心、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学技术大学、中国科学院紫金山天文台、北京大学、武汉大学、大连理工大学、中国极地研究所、浙江大学以及潍坊学院的代表共75名.会议的主题为中国地球空间双星探测计划的关键科学问题研究.会议首先邀请有关专家学者就双星计划科学应用分系统的进展情况、目前空间物理方面的一些主要研究方向的研究现状、主要结果和发展趋势做了报告.报告内容主要集中在太阳风与磁层的相互作用、磁层亚暴和磁暴的触发机制、资源1号卫星高能粒子辐射事件及磁层与电离层耦合、亚暴期间空间电流体系、磁层粒子的来源及电离层上行     

卫星磁层亚暴环境模拟试验设备的设计

卫星表面充电是七十年代初发现的严重危害同步轨道卫星的新问题。为了寻求解决卫星表面充电问题的方法,许多国家进行了广泛的研究。我们于82年开展卫星表面充电模拟试验技术研究。本文仅就我们在磁层亚暴环境模拟设备设计中考虑的一些问题作简要介绍。阐述了对模拟系统的要求,模拟系统的组成和用途,介绍了真空系统,电子枪,光源和测量系统设计中应考虑的问题。     

基于深度表征学习的紫外极光卵图像聚类

极光受太阳风驱动的地磁亚暴等大尺度动力学影响，其形态及演化因不同的太阳风-磁层-电离层耦合作用可能表现不同。目前，极光卵及其形态的归类大多依据极光演化理论作主观定性分析，没有明确的分类标准，故难以借助统计分析方法和有监督分类模型开展客观定量研究。建立了基于深度表征学习的紫外极光卵图像聚类模型（MoCo-GMM），并利用空间环境参数设计了评估模型物理合理性的方法，在大规模POLAR卫星紫外极光卵图像数据上进行了实验，聚类结果不仅具有良好的簇内凝聚性和簇间分散性，且具备一定的物理可解释性，有效实现了基于图像的极光卵及其形态的客观归类。     

极光西向涌浪的二维模式(线性部分)

极光西向涌浪(WTS)被定义为磁层亚暴开始的重要标志, 它是伴随带电粒子沉降过程在极光带电离层出现的特定的极光运动形态.本文给出了极光西向涌浪的二维动力学模式, 亚暴开始, 伴随粒子沉降在电离层产生离子密度梯度(电导率梯度), 在背景电场中激发出低频漂移波, 它的传播给出极光西向涌浪运动的主要特性.      

亚暴起始位置和膨胀相持续时间对行星际磁场Bz分量的响应

磁层亚暴是太阳风–磁层–电离层耦合过程中的重要爆发性事件,其特性受太阳风参数的影响很大。本文利用对IMAGE卫星在2000 － 2005年观测到的4193个亚暴起始事件,统计研究了在不同的行星际磁场（IMF）B_z 条件下亚暴起始位置和膨胀相持续时间。结果表明,南向IMF发生的亚暴比北向IMF下发生的亚暴要多。南向IMF条件下亚暴AE指数最大值的平均值基本上>600 nT,并有随南向IMF持续时间增大而增大的趋势。北向IMF条件下亚暴AE指数最大值的平均值基本上<500 nT,并有随北向IMF持续时间增大而减小的趋势。亚暴的起始磁纬度基本上位于65° － 70°之间。当南向IMF或北向IMF的持续时间增大,超过80 min时,北半球的亚暴起始磁纬度会降低。亚暴起始磁地方时大部分位于22:15 － 23:15 MLT之间。但整体分布比较分散,显示不出特别清晰的随IMF B_z持续时间变化的趋势。相比于南向的IMF,北向IMF期间发生亚暴的平均膨胀相持续时间增大了将近10 min,表明南向IMF期间,亚暴强度虽然较大,但其膨胀相持续时间较短,亚暴能量释放和耗散的速度更快。      

磁层顶穿越事件自动识别算法

磁层顶是太阳风与磁层进行质量、动量、能量交换的关键区域.磁层顶穿越事件(MCEs)可通过对卫星探测到的粒子能谱和磁场数据图进行人工分析的方式来识别.因太阳风动压和行星际磁场的易变性,位于磁层顶附近的卫星经过长期观测可能会经历成千上万次的磁层顶穿越.人工分析的方法工作量巨大,而且识别速度慢.本文发展了一种新的日下点附近M...     

中性原子成像探测的物理设计与仿真

研究了磁层-电离层-热层耦合星座(MIT)卫星计划中高能中性原子成像仪(NAIS-H)探测方案的原理设计和模拟仿真. 以双星中性原子成像仪设计思想为基础,依据MIT卫星计划的总体科学目标和磁层卫星的轨道环境及相应自旋姿态,给出中性原子成像仪的技术架构,并针对地磁偶极场的环电流模型进行了模拟仿真. 仿真结果表明,所研制的NAIS-H以其高时空分辨能力适用于监测和反演磁暴期间磁层等离子体的全球动力学过程.      

关于磁尾高能粒子脉冲的一些特性

利用行星际监察卫星IMP-J取得的高能粒子探测数据(质子能档P4:230keV>E>160keV)与极光电激流指数AE作相关分析,在地心太阳磁层坐标下,按照Fairfield关于中性片对地心太阳磁层"赤道面"的偏离模式,把磁尾分成三个区域:中性片区域、低纬区域和高纬区域。结果表明:(1)高能粒子脉冲的平均强度在中性片区域最强,低纬次之,高纬最弱,表明高能粒子脉冲源区在中性片区域;(2)中性片附近,粒子脉冲和AE指数相关最好,达0.59,低纬次之,高纬几乎无相关,表明粒子脉冲与亚暴事件有关,它是磁尾中性片附近磁力线重联产生的感应电场加速的结果;(3)粒子加速区局限于中性片附近的薄层内,与国外结果完全一致。      

地球观测系统计划执行5年

□□地球观测系统(EOS)是美国航宇局(NASA)制定的一项大型地球观测计划，时间跨度为20年，直至2015年。该系统由卫星发射任务、数据与信息系统和科学研究计划等3部分构成。本文仅介绍卫星发射任务，主要是5年来的执行情况以及2005年前的发射计划。 1 EOS任务背景和目的 （1）     

美国“土壤湿度主动-被动探测”卫星将升空

<正>"土壤湿度主动-被动探测"(SMAP)任务是美国航空航天局(NASA)专用于全球土壤湿度和冻融监测的项目,属于NASA地球系统科学探路者计划(ESSP)中的一项任务,也是NASA"十年调查"任务之一。SMAP卫星的科学目标是提供频繁的表面土壤湿度与表面冰冻/解冻状态的全球测量,测量结果用于加深对水、能量、碳等循环的认识,同时改进天气与气候预报。SMAP卫星将在2015年1月底发射。     

高中低能电子联合辐照电介质薄膜充放电效应

高能(350KeV)-中能(18—30KeV可调)-低能(4—5KeV可调)电子联合辐照聚酯薄膜和特氟隆薄膜,得到与中能电子辐照、高-中能电子联合辐照以及中-低能电子联合辐照不同的结果。实验结果表明,高能电子能诱发电介质薄膜充放电。特氟隆薄膜的三能电子联合辐照实验结果与Coakley和Treadaway的1-100keVdN/dE∝E~(-2)谱电子辐照实验结果以及NASCAP计算机模拟结果符合。得出结论,三能电子联合辐照可较为完善地模拟静止卫星电介质的充放电效应。论证了选用三种能量电子的充分性和必要性。推断出,如果在星食期遇到象1979年4月24日磁层亚暴事件,则静止卫星表面某些电介质局部电位有可能超过SCATHA卫星近期数据给出的和NASCAP计算的-2—-4KV,而且会出现大的放电。     

美国发射“界面区域成像光谱仪”卫星

"界面区域成像光谱仪"(IRIS)卫星是美国航空航天局(NASA)的太阳观测卫星,该卫星于2013年6月27日由飞马座-XL(Pegasus-XL)空射火箭从范登堡空军基地发射,任务目的是研究日地关系,探测太阳大气和日球层中的能量和等离子体的流动情况。     

尖峰之年——NASA地球科学探测进入高潮

<正>2014年1月22日,美国航宇局(NASA)公布了本年度地球科学的五大新任务。这些任务其实早已为人们所关注,但今年是它们预定的发射年份,引人关注。NASA指出,这五大任务发射后,可以为科学家们提供更具有决定性的数据来理解我们所生存的这个星球。这是十多年来第一次有如此壮观的场景:5项NASA的地球科学任务同年发射。NASA称之为"开启了新的、更优秀的遥感之眼来监视我们变化中的行星"。5项任务中,有两项是卫星发射     

英国空间局为SMILE提供300万英镑资助

正英国空间局(UKSA)网站2017年10月30日报道,UKSA将为太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)任务提供300万英镑的资助,用于开发SMILE的软X射线成像仪(SXI)。SMILE任务计划于2021年发射,将首次实现对地球磁层的整体成像观测,揭示磁层大尺度结构及其对太阳风扰动的响应,增进对日地关系的认识。UKSA此次资助将支持3个英国学术团队开展     

墨子号提前一年完成全部既定科学目标

<正>NASA网站2017年6月30日报道,喷气推进实验室(JPL)的研究人员利用增强的地震数据以及雷达卫星(Radarsat)和哨兵-1(Sentinel-1)系列卫星图像,对2011年俄克拉荷马州波尼县5.6级地震的震源、余震位置及其震级进行了更精准的评估,并测量了震源移动情况。相关论文发表在Seismological Research Letters上。2009年以前俄克拉荷马州很少有地震发生。2009年俄克拉荷马州发生3级及以上地震20次,2013年109次,2015年达到903次,成为美国地震活动最频繁的州。在JPL开始研究波尼地震之前,美国