一种新型星载无线电等离子体成像仪

我国的星载探测设备经过几十年的艰苦探索和努力,正在形成一套较完整的探测器型谱,但到目前为止仍未能实现对内磁层等离子体密度三维时空分布及其动力学特性的实时探测。针对内磁层及顶部电离层区域范围内等离子体时空分布和动力学特性研究的探测需求,介绍一种重量轻、小功率、多功能的新型星载无线电遥感探测系统的设计思路,该系统用以探测空间等离子体密度分布、结构,及其时空演化动力学特性(探测参数包括幅度、相位、频率、Doppler频移、回波距离、到达角、极化)。该系统在有源主动探测模式下,可实施磁层等离子体探测、电离层顶测,也可作为HF雷达对地面大尺度目标进行探测;在无源被动探测模式下,它可用以探测空间电磁辐射背景环境和低频等离子体波辐射;选择合适的卫星轨道,采用多星多系统方式,还可实施组网探测,实时描绘近地空间等离子体分布全景图。     

磁层-电离层-热层耦合的空间探测需求分析

磁层-电离层-热层是等离子体与中性气体共存、彼此紧密耦合的复杂系统,是太阳剧烈活动引起灾害性空间天气的主要发生区域,对于人类航天活动的安全及导航/通信系统的正常运行有着重要影响。对该区域的探测研究蕴涵重大的科学意义并具有重要的应用前景。本文总结了国际和国内开展的磁层、电离层、热层的空间探测研究,分析了已经实施的研究发现的一些关键科学问     

中国小卫星采撷

探测双星 2003年12月30日发射的中国探测1号卫星是“地球空间双星探测计划”（以下简称“双星计划”）中的第一颗星．运行在赤道轨道。2004年7月25日．“双星计划”的第二颗卫星——探测2号进入极地轨道。这两颗探测地球磁层空间的卫星分别运行于当时国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区．主要用于研究太阳活动、行星际磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程。     

空间环境对无线电波传播的影响综述

文章研究了空间环境对无线电通信的影响,主要体现在多种因素制约下的等离子体环境对电波传播的影响。首先介绍了几种典型的电离层模型,接着详细讲述了工程实用电离层模型;随后给出了电磁波在等离子体环境中的传播路径和等离子体介质在磁场环境下对电磁波影响的定量分析,并建议将空间等离子体环境（包括星际等离子体环境和电离层等离子体环境等）作为一个整体进行研究,来考虑地磁场对等离子体电磁特性的影响;最后基于目前理论的不足与实际需求的矛盾,探讨未来的研究方向。     

基于IRI模型的卫星环境仿真方法研究

针对卫星所运行电离层等离子体环境的分析要求,搭建了一个以MATLAB软件为核心,以国际参考电离层(IRI)模型的MEX封装、卫星工具包(STK)为计算仿真模块的多源交互环境。以一颗500km高的太阳同步轨道卫星为例,结合卫星的实际任务运行,对卫星运行的等离子体中的电子密度、电子温度、离子温度等重要参数进行了仿真分析。仿真结果表明,此方法可以基于IRI模型较为精确、高效地分析卫星的等离子体环境参数。该方法还能推广到地磁场、大气层、磁层、地球辐射带、太阳风等其他卫星运行环境的分析,为卫星的总体任务分析提供直接的支持。     

知识资料窗

知识资料窗太空地球大气层以外的宇宙空间，又称外层空间或空间。太阳系以内的空间可分为行星空间和行星际空间。行星空间是行星引力的作用范围，或行星磁层、大气层所及范围。如地球空间，若按地球引力作用范围来确定，其半径距地心约９３万公里；若按地球磁层所及范围来...     

中国启动地球空间双星探测计划

中国国家航天局近日在北京宣布，“地球空间双星探测计划”正式启动。 双星计划的主要科学目标是探测近地赤道区和近地极区两个近地磁层活动区的电磁场和能量粒子的时空变化规律，系统研究磁层亚暴、磁层暴和磁层粒子暴的触发机制及其对太阳活动和行星际扰动响应的全球过程，建立符合实际的空间环境动态模式，研究相应的预报方法。 双星计划由一颗赤道区小卫星和一颗极区小卫星组成，这两颗卫星将运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的地球空间重要活动区。 该计划是由中国科学院刘振兴院士牵头提出的，中国国家航天局和中国科学院对…     

美苏的大型雷达

(一)电离层与超视距雷达覆盖地球的大气越往上越稀薄,而且在太阳紫外线、X 射线和带电粒子等能量的作用下,大气中的分子分解为电子和离子。结果在高空中形成一个高电子密度层,这就是电离层。电离层自下而上又分三层;高度在     

空间等离子体环境中的高能带电粒子加速机制

空间环境中充满能量从几十keV到几MeV的高能带电粒子,这些粒子可导致在轨航天器表面和内部带电甚至单粒子效应,从而引发航天器故障。高能粒子的产生和日地空间环境中的爆发现象如耀斑、磁层亚暴等密切相关。文章综述了与这些爆发现象相关的磁重联、激波和等离子体波动等加速带电粒子的物理过程。     

超视距雷达探测高超声速飞行器可行性分析

在前期开展再入飞行器RCS（雷达散射截面）特性试验和理论研究的基础上,对典型临近空间高超声速飞行器RCS特性开展了研究,分析了绕流和尾迹对飞行器本体RCS特性的影响。研究表明等离子体流场在头身部绕流、近尾尾迹和部分远尾尾迹的最大电子密度将远高于电离层最高电子密度,更高于典型天波超视距雷达工作频段对应的临界电子密度。因而等离子体尾迹将会对3~30 MHz频段电磁波产生较强的散射,使得等离子体尾迹的RCS远远大于飞行器本体的RCS。利用临近空间高超声速飞行器尾迹RCS的这一特点,有可能实现对临近空间高超声速飞行器的超视距探测。     

中低轨道卫星的表面带电及试验方法研究

主要讨论地球中低轨道的环境对卫星的影响,并对此环境作了一定的描述。同时对卫星在电离层的等离子体环境中表面带电的机制作了一定的研究。最后讨论了卫星在等离子体环境中的试验。     

伽利略探测器执行的任务

1992年12月8日,伽利略探测器通过地球轨道近地点时只比原定点偏离1.5公里,时间只差0.1秒。由于减少了所需的轨道修正次数,伽利略探测器完成探测任务时所剩的推进剂从估计储量4～5公斤增至18～19公斤。这就为任务计划者提供了更多的选择,可以增加科学探测数据。 伽利略探测器最近执行的科学探测和工程任务有: 1.在飞掠地球的磁尾和穿过地球磁层相对于太阳风的头激波时对地球磁场、等离子体、尘埃、高能粒子和重离子等进行测量。     

“猎鹰”9-1．1型火箭首射成功

美国太空探索技术公司的“猎鹰”9—1．1型运载火箭9月29日在范登堡空军基地进行了首次发射，将加拿大航天局的“级联小卫星与电离层极区探测器”（CASSIOPE）空间天气观测卫星以及搭载的5颗小卫星送入低地轨道。     

电离层FR对GEO SAR点目标成像影响的验证

为了实验评判地球同步轨道合成孔径雷达（Geosynchronous Earth Orbital，GEO SAR）信号穿越大气层时电离层法拉第旋转（Faraday Rotation，FR）效应对其点目标成像的影响大小，文章提出了一种在地面车载实验时用铁氧体等效验证电离层FR对GEO SAR点目标成像影响的方法，实验给出了不经过电离层FR和经过等效电离层FR的点目标成像结果。测量结果表明，电离层法拉第旋转对点目标成像影响明显，但通过一定的图像补偿算法，可在后续工作中较好地抵消这种影响。     

“风云三号”D星电离层光度计

“风云三号”D星电离层光度计（IPM）是我国首次利用天基方式对电离层进行全天候定量化光学遥感观测的载荷。该载荷通过观测电离层夜/日间OI 135.6 nm气辉辐射强度、日间N₂LBH带气辉辐射强度,可以反演获取夜间电子总含量（TEC）、F2层峰值电子密度（NmF2）及日间O/N₂比等关键电离层环境信息。该载荷具备夜间高灵敏度观测的突出优势,非常适合电离层精细结构和微小变化观测,配置了夜间和日间两种工作模式,可以实现对电离层关键环境信息的全天候监测。文章主要对该电离层光度计的观测目标、观测原理、系统组成和在轨观测结果进行介绍。     

地面实验室模拟空间等离子体环境的初步测试

在地面模拟电离层等离子体与高压太阳电池阵的相互作用时,需要一定密度和能量的等离子体环境,因而希望能在地面试验室中利用微波ERC等离子体源来近似模拟空间等离子体环境。文章对该等离子体源进行了初步测试,利用等离子体诊断系统获得了在大真空容器中的等离子体有关参数的测量数据,通过分析,我们得到了一个比较均匀的等离子体环境。     

一种2π视场高分辨热等离子体分析仪设计与仿真

针对空间热等离子探测中大通量动态范围、宽视场和高分辨率的需求,以带顶盖球形静电分析器为基础设计了2π视场热等离子体分析仪(Hot plasma analyzer, HPA),探测性能得到显著提升。通过优化球形剖面视场偏转系统以及粒子光学系统,实现对热等离子体的2π视场高角度分辨率探测,可探测能量范围覆盖50 eV~20 keV,能量分辨率优于10%。利用顶盖电压控制方式实现几何因子在两个量级内连续可调,可以满足对太阳风和磁层热等离子体的全空间高分辨探测需求。     

台湾的“中华一号”卫星

台湾的“中华一号”卫星朱毅麟“中华一号”是台湾“国家空间计划局”委托美国ＴＲＷ公司正在研制的一颗科学试验卫星。该卫星的任务是进行Ｋａ频段通信、日地物理和海洋水色研究三项科学实验。卫星上的有效载荷由实验通信有效载荷、海洋水色成像仪和电离层等离子体与电动...     

美国计划发射地球同步轨道目标巡视卫星

美国空军航天司令部司令谢尔顿2014年2月21日披露,美军计划2014年底发射3颗地球同步轨道巡视卫星,执行空间态势感知任务,其中包括2颗“地球同步空间态势感知”（G-SAP）卫星和1颗“局部空间的自主导航与制导试验”（ANGELS）卫星。     

高能带电粒子威胁着空间飞行器

高能带电粒子威胁着空间飞行器最近美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的科学家发现了环绕地球的高能带电粒子与太阳活动周期之间的关系，并为卫星设计人员提供了有关数据。高能带电粒子的数目对于卫星能否成功运行起着很重要的作用。活跃在地球磁层的高能带电粒子是威胁卫星无...