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我们将资源一号卫星星内粒子探测器的观测数据与辐射带模式AE8/AP8的预测结果进行了对比，发现在南大西洋异常区的高能电子和质子的通量与辐射带模型的预测结果基本相同，而在两极极光带的电子通量比AE8模型预测的低得多.根据NOAA卫星的观测结果，可以认为这一差异主要是因为在南大西洋异常区（内辐射带）和两极极光带（外辐射带）的粒子投掷角分布的差异造成的.在南大西洋异常区粒子倾向于各向同性分布，而在极光带粒子各向异性明显，投掷角接近90°的粒子通量比0°投掷角附近的粒子通量大得多. 相似文献
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顶部电离层是低轨道卫星的运行空间,是能量粒子沉降的重要区域,认识这个空间的能量粒子分布特征对研究各种空间天气事件、地震、火山以及其他人类活动引起的扰动具有重要的现实意义.本文利用位于顶部电离层的5颗NOAA系列卫星数据,统计研究了100~300keV的电子和80~2500keV的质子的全球分布特征.研究发现:高能电子和质子主要分布在两极辐射带和南大西洋异常区,两极辐射带观测到的高能电子通量比南大西洋异常区高几倍到一个数量级,而质子则相反;高能电子在两极辐射带地区通量分布具有不对称性,主要表现为在北辐射带西经75°到东经90°存在低值区,相对应的是粒子主要聚集在其磁共轭区,且其边界和南大西洋异常区相交;高能质子两极辐射带对称分布,在南半球东经0°至东经50°存在高值区.利用概率密度统计分析发现,各颗卫星在南大西洋异常区和两极辐射带的高能电子和高能质子通量总体上均呈正态分布.在南大西洋异常区,NOAA-15观测到的高能电子通量比其他卫星的低,NOAA-16观测的高能电子通量比其他卫星的高,各卫星的高能质子观测结果基本相同.在两极辐射带,各卫星观测的高能电子通量结果基本相同,NOAA-18和NOAA-19观测的质子通量最高,NOAA-16和NOAA-17次之,NOAA-15最低,其中NOAA-19比NOAA-15观测到的质子通量要高一个数量级左右.在磁暴期间顶部电离层高能电子的变化表明地磁指数Dst和空间粒子通量变化具有时间同步性.本文的研究成果将为我国下一代电磁卫星设计提供基础依据. 相似文献
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地球辐射带南大西洋异常区是空间站轨道运行过程中遭遇的最重要的粒子辐射区域，这一区域集中了大量具有强穿透性的高能质子，会显著影响空间站舱内器件的正常工作，危害航天员的健康和安全.2021年4月29日中国空间站“天和核心舱”成功发射，核心舱配置了空间环境监测载荷，可实时获取沿轨高能质子通量监测数据.伴随核心舱姿态变化探测器可监测来自不同入射方向的高能质子，为初步开展异常区高能质子方向分布提供了可能.本文利用核心舱空间环境监测载荷的高能质子方向观测数据，通过重构不同入射方向条件下高能质子SAA(South Atlantic Abnormal)区分布，研究分析不同能量高能质子SAA区方向分布位置边界和方向峰值强度，给出高能质子异常区方向分布的初步结果，弥补利用辐射带模型仅能得到全向辐射结果的不足，为高效规避和应对辐射危害，保障航天器和航天员的安全提供重要参考. 相似文献
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根据第７代ＩＧＲＦ模型,计算并绘制了１９００-２０００年（时间间隔为５ａ）非偶极子磁场的全球分布,计算和分析了各个磁异常中心位置和强度的变化,东亚正磁异常、大洋洲负磁异常、南大西洋正磁异常、非洲负磁异常和北美洲正磁异常是分布范围广、异常强度大的５个磁异常。南大西洋正磁异常是强度最大的磁异常。在２０世纪９０年代以前,东亚正磁异常的强度位居第２位,９０年代以后,非洲负磁异常的强度（绝对值）超过东亚正磁异常,成为第２大磁异常。磁异常强度增长最快的是非洲负磁异常、南大西洋正磁异常和大洋洲负磁异常。南大西洋正磁异常和非洲负磁异常是磁异常中心位置变化最快的两个磁异常。 相似文献
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太阳系能量粒子的起源和加速一直是空间物理学的重要前沿课题之一.在行星际空间中观测到的太阳系能量粒子主要分为两类：一类是持续存在的“太阳风能量粒子”,另一类是间歇性的“太阳能量粒子事件”.受限于以往行星际粒子探测器的灵敏度还不足够高,人类迄今仍未洞悉这些能量粒子起源和加速的物理过程与本质.本文设计了技术指标均为国际领先水平的行星际超低噪声三维能量粒子谱仪,采用双端望远镜结构（一端利用薄膜阻挡质子技术实现高灵敏电子探测,另一端利用磁场偏转电子技术实现高灵敏质子探测）,结合多层、多像素半导体探测器阵列和覆盖近4π立体角的大视场设计,实现对行星际空间中20～1 000 keV电子和25～12 000 keV质子的三维分布进行高时间分辨率、高角度分辨率和高能量分辨率探测,用以揭示太阳系能量粒子起源和加速的机理,满足我国行星际探测和即将开展的深空探测的迫切需求. 相似文献
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风云二号D星(FY2D)搭载的空间粒子探测器可以观测10～300 MeV的质子和≥350 keV与≥2 MeV的电子.卫星在轨测试阶段,空间粒子探测器观测到了空间环境宁静期间地球同步轨道的电子昼夜周期变化的典型特征,并在卫星发射后的12月15日首次观测到了有代表性的 2级太阳质子事件(SEP),观测到的较高能量质子比较低能量质子更快地恢复到平静时的状态.通过比较FY2D卫星与GOES卫星的探测结果,既显示了同步轨道区域不同位置高能电子通量扰动时间的一致性,也显示了高能电子通量具强烈的晨昏不对称性.通过对太阳质子事件和地磁平静时期该轨道空间高能粒子环境特征的分析和研究,并与GOES卫星同期的观测结果进行相关性分析,结果表明仪器确实具备了监测空间环境扰动和预警能力,探测结果可以用于研究地球同步轨道粒子空间分布、起源和传输等科学目的. 相似文献
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地球非偶极磁场在主磁场结构及其长期变化中起着重要作用.非偶极磁场主要表现为行星尺度磁异常,它们是南大西洋磁异常、非洲磁异常、欧亚大陆磁异常、澳洲磁异常和北美磁异常.在这5块磁异常中,非洲磁异常对磁赤道的形状和位置以及全球长期变化特征有极大的影响.非洲磁异常的重要性主要表现在3方面：第一,由于异常区位于赤道这一特殊的地理位置,所以它极大地影响磁赤道的形状和位置.相对于偶极场的地磁赤道而言,异常区所在的中北非洲和中大西洋地区的磁赤道向北移动,最大移动量可达约15°.第二,非洲磁异常的快速西漂对全球长期变化的分布起着决定性作用,它在该异常区西边的中美洲形成了全球最主要的长期变化区,在1900~2005年期间,最大年变率Zmax超过200 nT/a.第三,非洲负磁异常区与其南面的南大西洋正磁异常区相结合,〖HJ〗它们的变化使西半球地磁场强度大大减弱,也使全球磁场发生显著畸变.这两块磁异常与深部的反极性斑区有着成因联系. 相似文献
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2001年4月2日, 太阳爆发了一个近年来X射线通量最大的一次耀斑并伴有质子事件, 利用“资源一号”卫星星内粒子探测器和神舟二号飞船X射线探测器的观测资料, 对这一事件的高能粒子响应进行了特例研究. “资源一号”卫星运行于太阳同步轨道, 高度约800km, 和宁静时期的统计结果对比, 这次耀斑后, 星内粒子探测器在地球极盖区（地球开磁场区）观测到耀斑粒子的出现, 这是宁静时期没有的; 神舟二号飞船轨道高度400km, 倾角为42°, X射线探测器在42°中高纬地区也观测到高能电子通量比宁静时明显的增加, 这表明, 太阳耀斑引起的近地空间辐射环境的变化遍及纬度约40°以上的区域, 甚至在40°N附近400 km左右的高度上仍然有响应. 但是, 中高纬度、极光带和极盖区的粒子来源, 加速机制和响应方式却不一定相同, 需要分别讨论. 资料分析和对比还表明, 质子事件的强度并不一定和耀斑的X射线通量成正比, 因此, 近地空间高能粒子对耀斑的响应也不是完全决定于X射线强度. 相似文献
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南大西洋地磁异常区的辐射环境与低轨卫星粒子辐射通量计算 总被引：5，自引：0，他引：5
利用国际地磁参考场模型ＩＧＲＦ９０,分析了南大西洋异常（ＳＡＡ）区磁场变化的特征,计算了低轨卫星轨道积分粒子辐射通量及其随年代的变化。结果表明,在ＳＡＡ上空,同一高度上的磁场随时间的推移而减弱,粒子辐射通量随时间的推移而增加．对不同高度的卫星,轨道积分粒子辐射通量随年代的变化相差很大,低轨（＜１０００ｋｍ）卫星的变化明显,而＞１０００ｋｍ时变化很小．粒子辐射通量随时间变化的主要原因是ＳＡＡ区的磁壳结构畸变和“移动”,因此,计算不同年代的轨道粒子辐射通量,应使用同年代的磁场模型。近期卫星测量结果表明,这一论断与观测相符。本文提供的计算轨道积分粒子通量方法,结果的可靠性较高,对卫星的合理设计,载人飞船的辐射防护以及卫星的正常运行都有重要参考价值。 相似文献
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“嫦娥一号”卫星太阳高能粒子探测器的首次观测结果 总被引：2，自引：0，他引：2
"嫦娥一号"卫星(CE-1)的太阳高能粒子探测器(HPD)是国际上首次在200公里极月轨道观测高能带电粒子的探测仪器.HPD的科学目标是探测月球轨道空间的高能带电粒子(质子、电子和重离子)成分、能谱、通量和随时间的演化特征.通过比较分析HPD的观测结果、ACE卫星的观测结果与CRèME86模型的模拟计算结果,表明在太阳活动低年空间环境相对宁静时期,当月球处于太阳风中时,月球附近具有和行星际空间相近的宇宙线粒子流量背景.卫星在轨运行中发现了多起0.1～2MeV的高能电子流爆发事件.文中总结了2007年11月26日至2008年2月5日HPD观测的41起高能电子流爆发事件,发现此类现象可以发生在从太阳风到磁尾的所有空间区域.在月球经历的不同空间区域中,高能电子流爆发事件可能存在不同的诱发机制. 相似文献
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XIE Lun PU Zuyin JIAO Weixin & FU suiyan Department of Geophysics Peking University Beijing China 《中国科学D辑(英文版)》2005,48(12):2123-2130
The main portion of the inner radiation belt en-countered by spacecraft in low-Earth orbits (LEOs) is concentrated over the South Atlantic Anomaly (SAA) where satellites observed the highest particle flux. The anomaly arises from the Earth’s magnetic field being less intense in the region centered near the east of the Atlantic coast of South America. The trapped radiation belt particles therefore have their lowest mirroring altitudes over the center region of the SAA. Drift shells in t… 相似文献
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The MEPED instruments onboard the low-altitude polar orbiting NOAA/POES satellites have measured energetic particles since 1978, offering a nearly continuous series of energetic particle fluxes in the magnetosphere during three solar cycles. However, there are several problems in using these data for long-term studies, the most significant one being that the solid state detectors of the MEPED proton instruments suffer significant radiation damage. This causes the effective energy thresholds of the instrument to increase, leading to underestimated particle fluxes already a couple of years after satellite launch. Before the MEPED data can reliably be used in any long-term study the data have to be recalibrated taking into account the decay of the detectors. In this paper we present quantified estimates of the degree of radiation damage for all NOAA/POES satellites, a method for correcting the MEPED proton measurements, and give an estimate of energetic proton fluxes from 1978 to present. 相似文献
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M.I. Sandanger F. Søraas M. Sørbø K. Aarsnes K. Oksavik D.S. Evans 《Journal of Atmospheric and Solar》2009,71(10-11):1126-1144
The losses of radiation belt electrons to the atmosphere due to wave–particle interactions with electromagnetic ion-cyclotron (EMIC) waves during corotating interaction region (CIR) storms compared to coronal mass ejections (CME) storms is investigated. Geomagnetic storms with extended ‘recovery’ phases due to large-amplitude Alfvén waves in the solar wind are associated with relativistic electron flux enhancements in the outer radiation belt. The corotating solar wind streams following a CIR in the solar wind contain large-amplitude Alfvén waves, but also some CME storms with high-speed solar wind can have large-amplitude Alfvén waves and extended ‘recovery’ phases. During both CIR and CME storms the ring current protons are enhanced. In the anisotropic proton zone the protons are unstable for EMIC wave growth. Atmospheric losses of relativistic electrons due to weak to moderate pitch angle scattering by EMIC waves is observed inside the whole anisotropic proton zone. During storms with extended ‘recovery’ phases we observe higher atmospheric loss of relativistic electrons than in storms with fast recovery phases. As the EMIC waves exist in storms with both extended and short recovery phases, the increased loss of relativistic electrons reflects the enhanced source of relativistic electrons in the radiation belt during extended recovery phase storms. The region with the most unstable protons and intense EMIC wave generation, seen as a narrow spike in the proton precipitation, is spatially coincident with the largest loss of relativistic electrons. This region can be observed at all MLTs and is closely connected with the spatial shape of the plasmapause as revealed by simultaneous observations by the IMAGE and the NOAA spacecraft. The observations in and near the atmospheric loss cone show that the CIR and CME storms with extended ‘recovery’ phases produce high atmospheric losses of relativistic electrons, as these storms accelerate electrons to relativistic energies. The CME storm with short recovery phase gives low losses of relativistic electrons due to a reduced level of relativistic electrons in the radiation belt. 相似文献
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《Journal of Atmospheric and Solar》2002,64(16):1701-1708
The South Atlantic anomaly (SAA) of the geomagnetic field plays a dominant role in the radiation damage occurring near Earth orbits. The historic and recent variations of the geomagnetic field in the South Atlantic are used to estimate the extent of the SAA until the year 2000. This projection indicates that radiation damage to spacecraft and humans in space will greatly increase and cover a much larger geographic area than present. 相似文献
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S. Takechi T. Miyachi M. Fujii N. Hasebe K. Nogami H. Ohashi S. Sasaki H. Shibata T. Iwai E. Grün R. Srama N. Okada 《Journal of Atmospheric and Solar》2009,71(2):191-193
A cosmic dust detector for installation on a satellite is currently being developed using piezoelectric lead zirconate titanate (PZT), which can possess both functions of the collector and the transducer. The characteristics of the PZT detector have been studied by bombarding it with hypervelocity particles supplied by a Van de Graaff accelerator. The front surface of the detector used in this study was covered with a white paint to reduce any increase in the temperature due to the solar radiation. There was a linear relationship between the rise time of the signal produced by the detector and the particle's velocities, which were above 10 km/s on impact. This implies that individual particle velocities on impact can be inferred through the empirical formula derived from the data obtained from the PZT detector. 相似文献