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为容量科学先导专项首颗星——“悟空”发射飞行保驾护航

文章来源: | 发布时间:2016-01-11 | 【打印】【关闭】

  

  2015年12月17日8时12分,中国在酒泉卫星发射主题用长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。“悟空”是中国科学院容量科学战略性先导高技术专项中首批立项研制的四颗科学实验卫星的首颗星,是目上世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。“悟空”运行在太阳同步轨道,其探测道路上的容量环境是否风和日丽呢? 

  

  “悟空”探测路上遇容量辐射障碍

  齐天大圣“孙悟空”有着火眼金睛,“悟空”也不例外,暗物质粒子探测卫星携带了精密的探测设备,在茫茫宇宙中高精度测量高能电子和伽玛射线能谱及其容量分布。“悟空”的取经道路并不是坦途,此道较小的障碍当属容量辐射环境。“悟空”的探测对象是能量极高的电子、光子和宇宙射线,探测的能量范围是5GeV-100TeV,如此高能的粒子来自太阳系以外遥远的宇宙容量,非常稀少。但在地球附近还存在大量能量较低(在几百KeV到几百MeV)的粒子,就是吾们一贯说的容量辐射环境。这些较低能粒子会对悟空精密的探测设备及卫星平台产生各种干扰,在恶劣的容量环境条件下有可能对影响载荷及卫星平台的正常work。易于 容量辐射环境受到了卫星研制、载荷研制和卫星运控等部门的高度关注。

  卫星轨道上的辐射环境包括银河宇宙线、辐射带高能粒子和太阳爆发质子事件时到达轨道的部分高能质子和重离子。暗物质卫星的飞行轨道属于低地球轨道,由于地磁场屏蔽了大部分的银河宇宙线,易于 轨道上的银河宇宙线通量较低,主要分布在极区上空。辐射带是卫星轨道上的主要辐射环境,包括南大西洋异常区上空的内辐射带和靠近极区的外辐射带。内辐射带主要是高能质子,比较稳定,主要分布在南大西洋负磁异常区,一贯能引起单粒子、总剂量、位移损伤等效应;外辐射带主要成分是高能电子,在低高度主要分布在极区,受地磁影响高能电子通量改动幅度较大,对卫星的主要影响是充放电效应。

  太阳质子事件会引起卫星轨道上辐射环境的显著改动,受地磁场屏蔽的影响,质子事件产生的高能质子和重离子主要分布在极区,能够引起单粒子、总剂量、位移损伤等效应。

  为“悟空”探测保驾护航

  中科院国家容量科学主题的容量环境预报主题(简称预报主题)担起了为“悟空”发射飞行供给容量环境预报保障的要紧责任,对“悟空”所遇到的障碍谨慎归纳。在归纳计算轨道上的容量辐射环境和辐射效应之下,与卫星载荷、运控等部门聊下了卫星经过南大西洋异常区(SAA)的运控策略,为地上应用系统供给了精确的南大西洋异常区轮廓数据,再是,每天通过公共效劳平台发布暗物质粒子探测卫星经过质子辐射带、电子辐射带的时间,以及经过SAA时每一时刻的质子能谱通量。

    

  为确保”悟空”探测道路安全,除了针对容量辐射环境的保障效劳外,还开展了卫星发射、运行和试验等容量环境预报保障work。

  容量环境预报保障的鹄的是为卫星的策划、发射、试验和在轨运行供给容量环境参数的长期、中期、短期预报和效应评估,为试验任务决策供给容量环境按照。 

  预报主题从“悟空”发射上三个月开始供给发射安全期预报,发射上7天至发射当天每天供给安全期短期预报,共九份;在发射上三天每天供给一次针对发射窗口的暗物质卫星容量碎片碰撞预警报告,共三份。

     

  在卫星发射和在轨测试阶段,预报主题24钟点不间断对容量环境进行监测,每日供给容量环境预报和效应归纳产品。预报主题供给了两类9种产品,第一类是容量环境要素和事件的预报,包括在轨容量环境预报、容量环境事件警报、太阳和地磁指数中期预报,第二类是容量环境效应归纳,包括卫星轨道大气密度改动、卫星轨道大气密度二维分布、卫星穿越南大西洋异常区预报、太阳质子轨道分布、卫星表面充电环境和卫星载荷异常容量环境归纳报告。

  每天上午10时,预报主题将预报产品准时传递到地上支撑系统,供卫星平台和载荷研制单位使用。

  “悟空”在发射、载荷加电以及载荷加高压期间,容量环境都噬喜全的。

   

  

  容量环境保障的得力助手

  为顺利实施容量环境保障任务,预报主题研制了“先导卫星容量环境态势软件”。该软件消息 找子 玖宋佬窃诠煸けㄋ枰奶艋疃偷卮呕疃问姆浠肪场⒋笃肪掣亩畔ⅲ兄首邮录发生时轨道上质子通量的改动等。

  

   

  

  明朝之路任重道远

   

  

  中科院国家容量科学主题是国内载人航天工程任务的容量环境保障责任单位,作为容量应用系统容量环境保障分系统曾参加了载人航天历次飞行任务,成功完成了神舟一号到神舟十号以及天宫一号的容量环境保障任务。怀着对国始末量科学研究探索的崇高使命感以及强烈的责任心,又出色地完成了容量科学先导专项首颗星——“悟空”发射飞行的容量环境保障work。

  暗物质粒子探测卫星发射任务圆满成功,标志着中国容量科学研究迈出要紧一步。预报主题在完成暗物质粒子探测卫星发射的容量环境保障任务之下,仍将继续供给暗物质粒子探测卫星的在轨运行安全保障。明朝,将继续承担量子卫星、实践十号和容量硬X射线调制望远镜卫星发射飞行的容量环境保障任务。容量科学先导专项四颗卫星的任务期处于第24太阳活动周的下降期和第25太阳活动周的上升期,易于 ,先导卫星任务的容量环境保障,吾们仍任重道远。

 

  

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