用CR-39塑料径迹探测器测初级宇宙线电荷成分

测量初级宇宙线的电荷成分,可以给出宇宙线起源、加速机制和星际传播机制的信息,世界一些国家作了一些实验,最近五年来,固体径迹探测器已广泛地用来研究初级宇宙线,因为它的灵敏面积可以做得很大,又是连续灵敏的,价格便宜,重量轻,便于运载到高空。      

日趋严重的太空垃圾问题

太空垃圾的来源 1989年,空间碎片监测机构发现一颗名为"宇宙线背景探测器"的卫星产生了大约76块空间碎片,且都是直径大于10厘米的较大空间碎片. 卫星失效后在轨道上解体,是太空垃圾的主要来源之一.奇怪的是,这颗卫星在碎片产生后仍在正常工作,并没有发生因运行异常而解体的情况.后来,这颗卫星甚至圆满完成了寿命期内的全部观...     

K6R4016V1D芯片在低地球轨道发生单粒子效应频次的分析

俄罗斯福布斯-土壤火星探测器于2011年11月9日携带中国首个火星探测器萤火一号进入低地球轨道(LEO),但原定于159min后探测器在轨发动机点火变轨未能实施,最终探测计划失败.俄罗斯航天局研究分析认为,事故最可能是由于宇宙线重离子轰击星载计算机存储器件,导致两台计算机重启所致.但是抗辐射专家对空间辐射粒子会在如此短时间内通过单粒子效应(SEE)导致LEO探测器失效的观点并不认同.本文根据俄罗斯航天局发布的受影响器件信息,通过实验和计算,分析了K6R4016V1D芯片在低地球轨道运行时可能遇到的空间辐射粒子诱发单粒子效应的频次,探讨了单粒子效应导致福布斯-土壤火星探测器失效的可能性.      

南极中山站宇宙线观测

2014年由两个具有0.5m×0.5m闪烁体面积的探测器组成的宇宙线μ子望远镜在南极中山站建成,观测数据通过卫星链路传回并发布.通过对中山站μ子望远镜数据的气象效应分析,发现中山站的气压变化对宇宙线计数率影响显著并呈负相关.计算得到宇宙线高能质子在中山站的垂直截止刚度R_C为0.076GV,对比中国西藏羊八井和北京高能质子的垂直截止刚度,中山站非常有利于对太阳高能质子事件的观测.      

以载荷为中心的暗物质探测卫星机电热一体化设计

暗物质粒子探测卫星是中国第一颗空间高能探测卫星,用于实现5GeV~10TeV大动态范围高能宇宙线（电子、正电子、伽马射线等）能谱测量.卫星有效载荷包括BGO量能器、硅阵列探测器、塑闪阵列探测器和中子探测器,是目前中国发射的载荷比最大的卫星.本文介绍了卫星相关技术方案,包括技术指标、轨道方案、工作模式及系统组成等,突出了其以载荷为中心的机电热一体化设计特点.      

暗物质粒子探测卫星BGO量能器热控设计与验证

暗物质粒子探测卫星是2015年12月发射的中国自主设计建造的空间天文实验卫星,主要包括塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器与中子探测器四个探测器.BGO量能器是暗物质粒子探测卫星的核心探测器,主要任务是精密测量高能宇宙线粒子的能量,并通过比较簇射沉积能量的空间分布,进行粒子种类鉴别.本文结合BGO量能器工作原理,分析了BGO量能器热控设计需求与约束,进行了单机热控设计.根据热控设计方案,进行有限元仿真分析,开展了单机飞行件的真空热平衡试验.分析与试验结果表明,热控设计方案合理有效,能够满足需求.      

航天员受银河宇宙线辐射的剂量计算

在近地空间(LEO)和深空探测中,航天员遭受的辐射风险主要来自于银河宇宙线(GCR)照射.银河宇宙线的辐射剂量是航天员辐射风险评价的基础.国际放射防护委员会(ICRP)于2013年提出了新的航天员空间辐射剂量估算方法,以更准确给出空间重离子辐射的剂量.基于此方法,开发了宇宙线粒子在物质中输运的蒙特卡罗程序,并在程序中实现用中国成年男性人体数字模型来仿真航天员.采用该程序计算了粒子(Z=1~92)各向同性照射航天员时器官的通量-器官剂量转换因数,并估算出航天员在近地轨道空间受银河宇宙线辐射的剂量.     

银河宇宙线近地电荷成分

在1982年的气球飞行中, 球载塑料核径迹探测器CR-39在气球高度飞行了10小时.测得E>3.6GeV/n的银河宇宙线相对丰度, 结果与卫星探测数据基本一致.      

气态巨星的另类世界

最近几个月,"卡西尼"号探测器围绕土星旋转的卫星拍摄了许多精美的照片.从传送回来的图片来看,土星与它的卫星就仿佛是热气球周围飘浮着许多颗粒.     

基于小波与交叉小波分析的太阳黑子与宇宙线相关性研究

利用小波分析和交叉小波分析方法, 根据太阳黑子数以及Huancayo和Climax两个测站的月均宇宙线数据, 分析了两个测站的月均宇宙线周期变化, 同时利用太阳黑子数R₁₂对Climax站宇宙线流量进行预测研究. 小波分析结果表明, 太阳黑子与宇宙线除存在显著的11年周期外, 太阳活动高年期间还存在1～6个月尺度的周期特性, 在第22太阳周活动高年时还出现了6～8和1～22个月的变化周期; 交叉小波分析结果表明, 在130个月左右的周期上宇宙线与太阳黑子具有显著的负相关性, 并且宇宙线的变化滞后太阳黑子约8个月; 分别采用预测时刻和8个月前的太阳黑子数, 预测相对误差为3.8912%和3.2386%. 本文方法同样适用于估算其他空间天气参量之间的周期和相关性, 提高各种空间天气参量的预测或预报精度.      

宇宙线变化特征在强地磁暴预报中的应用

利用宇宙线中子探测数据定性分析了地面宇宙线多台站之间的相互联系以及大磁暴与宇宙线之间的响应关系. 以Irkutsk和Oulu宇宙线台站为例, 运用小波去噪技术提高数据的稳定性. 结果表明, 相同世界时条件下, 两站宇宙线通量相关性在事件发生时较高; 而相同地方时条件下, 相关性则在平静期较高. 进一步采用相同地方时条件对不同宇宙线台站的通量在平静期和扰动期的相对变化进行分析, 选取2004年7月强地磁暴典型事例进行直观分析, 发现大地磁暴前Irkutsk和Oulu台站的宇宙线相对通量发生明显差异, 可以尝试作为强地磁暴宇宙线先兆特征. 通过对2001年3月至2005年5月的强磁暴和中强磁暴进行统计, 得到与强地磁暴相关的适当宇宙线相对差异阈值. 将得到的阈值对2005年9月至2011年12月所有强磁暴及中强磁暴进行验证, 总成功率达到87.5%, 误报率为35.7%, 结果较好.      

识别朝阳1号聚碳酸酯记录的宇宙线重粒子

本文介绍了根据一定REL区间所对应的粒子在固体核径迹探测器中的穿行距离与粒子原子序数的关系识别重粒子的方法,并用此法得出在我国卫星上放置的朝阳1号聚碳酸酯记录的宇宙线重粒子的原子序数和比能.      

低平流层温度对银河系宇宙线强度变化的响应

选用芬兰中子堆监测站从lop年7月至1989年3月的宇宙线强度月平均曲线数据,和在相对应期间我国境内海拉尔等4个高空气象观测站的30hPa和100hPa等位势高度上常规气温观测月平均资料,经统计分析,取得初步结果:低平流层气温与银河系宇宙线辐射强度之间呈现负相关的特性;与银河系宇宙线辐射强度峰区和谷区相对应会在低平流层中引起幅值为2-3℃的温度变化;不同纬度观测站所得观测数据表明,上述增温幅值随纬度降低而减少。      

用气球发射人造卫星

法国航空工程师让——波尔·多蒙经过多年的悉心研究,终于在最近制造成功一种新型热气球,它能上升到普通热气球无法达到的高度,为科学考察开辟了一条新途径。 我们知道,气球上升的原理主要是利用内部热空气和外部冷空气的温差,由于两者的密度不一样,前者轻而后者重,因而能带动     

基于AMS-01实验估算羊八井处原初宇宙线的流强和能谱

利用Alpha Magnetic Spectrometer(AMS)实验对近地空间不同地磁纬度处不同能量原初宇宙线微分能谱的观测,通过积分近似计算和拟合方法,研究得出西藏羊八井地磁纬度处原初宇宙线质子动能在0.44～4.31GeV,4.31～12.38GeV,12.38～199.06GeV区间内的积分流强与拟合能谱函数以及原初宇宙线氦核在刚度区间6.92～14.45GV,14.45～229.9GV的积分流强与拟合能谱函数,为近一步进行羊八井处本底宇宙线流强估算奠定了基础.      

空间天气预报在中国

<正>新中国成立后,在赵九章等老一辈科学家的组织领导下,我国从上世纪五十年代就开始了太阳风、磁层物理等与空间天气有关现象的研究。1957年,我国参与到了第一次国际物理年的全球联合观测中,建立了一批地磁台、宇宙线台等观测台站,奠定了我国空间天气与空间物理观测的基础。近年来,随着我国综合国力的提升和科技事业的整体发展,空间天气领域的基础研究与业务应用也取得了长足的进步。本文谨选取     

2016年国外空间探测发展回顾

全球空间探测活动经历半个世纪的发展,正日益步入稳步和快速发展阶段.2016年主要航天国家继续在空间探测技术和科学研究方面取得新的突破和成就,全球共进行了2次新的空间探测器发射,另有1个空间探测器结束任务使命.目前,全球共有32个空间探测器在轨工作或在飞行之中.按照探测目标的不同,分别是火星探测器8个、月球探测器4个、小行星探测器5个、金星探测器1个、木星探测器1个、土星探测器1个、冥王星探测器1个、太阳探测器6个、行星际探测器2个、深空技术试验器1个以及地球以远深空望远镜2个.按所属国家划分,32个在轨飞行的空间探测器分别是美国20个、欧洲5个、日本4个、中国2个和印度1个.     

宇宙线强度变化与磁扰K类型

本文把1966—1983年期间发生的679个地磁暴进行了分类,利用统计方法分析了各类磁暴发生前后宇宙线强度的变化特征.突发急始脉冲发生后,宇宙线强度没有出现显著的变化;缓始型暴发生后,宇宙线强度出现Forbush下降,但下降幅度很小;急始型暴发生后,宇宙线强度出现十分明显的Forbush下降.当把急始型暴按K指数大小和持续时间分为5种类型,发现它们伴随的宇宙线Forbush下降是不一样的,其下降幅度随磁暴的增强而加大,下降的速率随磁暴的增强而加快,扰动的持续时间随磁暴的减弱而增加.      

基于ACE飞船观测的银河宇宙线与太阳风变化的统计研究

基于ACE飞船的资料,通过时序迭加方法统计分析了最近两个太阳活动极小年时期（2007.0-2009.0和2016.5-2019.0年）的宇宙线计数与太阳风参数的关系.结果表明,宇宙线的计数受太阳风共转流相互作用区的强烈影响,宇宙线计数变化与快慢太阳风流界面的位置密切相关,例如流界面的穿越通常伴随着宇宙线计数的下降.分析表明,第一时段的具有“雪犁”效应的宇宙线计数下降对应于流界面附近的扩散系数急剧下降,而第二时段的非“雪犁”效应的计数下降可能是由穿越流界面后的扩散系数增大引起的.日球层电流片也与宇宙线计数变化存在一定的相关性,宇宙线粒子在日球层电流片附近存在一定程度的堆积.太阳风对宇宙线的作用机制表明,宇宙线的漂移和扩散效应决定了其在1AU附近的分布变化.      

1989年3月大宇宙线暴事件的特征

本文分析了1989年3月一系列大耀斑等离子体抛射引起的宇宙线强度变化的特征.除对中子成分分析外,还对μ介子成分及其各向异性特征作了分析,讨论了宇宙线强度变化与太阳耀斑特性和地磁扰动之间的关系。分析发现,宇宙线的Forbush下降不仅与太阳耀斑的级别、持续时间,以及在日面上的位置有关,而且还与光学耀斑是否伴有强的X射线暴、是否有强的射电爆发,以及是否引起强的地磁暴紧密有关.各向异性分析表明,3月大事件的各向异性明显小于宁静时的各向异性,这可能是因为受到太阳活动强烈调制之后,宇宙线各向异性趋于减小的原因.