北京大学学报(自然科学版)2024,Vol.60Issue(1) :145-156.DOI:10.13209/j.0479-8023.2023.096

风云三号E星空间环境载荷综合探测技术

Comprehensive Detection Payload Technology for Space Environment of FY-3E Satellite

沈国红 黄聪 张鹏飞 张效信 王金华 李佳薇 宗位国 张珅毅 张贤国 孙越强 杨勇 张焕新 邹鸿 王劲东 孙莹 白超平 田峥
北京大学学报(自然科学版)2024,Vol.60Issue(1) :145-156.DOI:10.13209/j.0479-8023.2023.096

风云三号E星空间环境载荷综合探测技术

Comprehensive Detection Payload Technology for Space Environment of FY-3E Satellite

沈国红 1黄聪 2张鹏飞 3张效信 2王金华 3李佳薇 2宗位国 2张珅毅 1张贤国 1孙越强 1杨勇 3张焕新 1邹鸿 4王劲东 1孙莹 1白超平 1田峥1
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国科学院国家空间科学中心, 北京 100190;北京市空间环境探测重点实验室, 北京 100190
  • 2. 中国气象局国家卫星气象中心北京市空间天气重点实验室, 北京 100081;许健民气象卫星创新中心, 北京 100081
  • 3. 上海卫星工程研究所, 上海 201109
  • 4. 北京大学地球与空间科学学院, 北京 00871
  • 折叠

摘要

针对中国风云三号卫星运行的低地球太阳同步轨道,开展空间环境及粒子辐射效应监测,提出基于空间环境监测器Ⅱ型载荷的综合探测技术.在各载荷技术指标的地面研制过程中,通过标准放射源、等效信号源、粒子加速器和标准磁场等不同方式进行标定和实验验证.结果表明,多方向全能谱粒子探测的能量范围为 30 keV~300 MeV,精度优于 10%;磁场强度测量范围为-65023~+65023 nT,精度优于 0.73 nT;电位探测范围为-32.4~+23.7 kV,灵敏度优于 10 V;辐射剂量探测范围为 0~3×104 rad(Si),灵敏度优于 8.3 rad(Si).通过空间环境监测器Ⅱ型载荷对卫星运行轨道上的粒子辐射环境、原位磁场矢量变化、辐射剂量累积以及卫星表面电位变化等进行观测,可以为航天活动、卫星设计、空间科学研究及空间天气预警预报业务提供必要的数据支撑.

Abstract

To monitor the space environment and its effects in the low-Earth sun-synchronous orbit of China's FY-3 satellite,a comprehensive detection technology based on the type loads of the space environment monitor is Ⅱproposed.In the process of ground development,various technical indicators of the space environment compre-hensive detection payload have been calibrated and experimentally verified by different methods such as standard radiation source,equivalent signal source,particle accelerator and standard magnetic field.The results show that the multi-direction full-spectrum particle detection achieves an energy range of 30 keV-300 MeV,with the accuracy of≤10%.The magnetic field detection realizes the measurement range of-65023-+65023 nT,with the accuracy of≤0.73 nT.The potential detection realizes the measurement range of-32.4-+23.7 kV,with the sensitivity of≤10V.The detection of radiation dose realizes the measurement range of 0-3×104 rad(Si),with the sensitivity of≤8.3 rad(Si).Through comprehensive observation of particle radiation environment,change of in-situ magnetic field vector,radiation dose accumulation and change of satellite surface potential in satellite operation orbit,the space environ-ment monitor provides necessary data support for space activities,satellite design,space science research and space weather early warning and prediction.

关键词

空间环境/粒子探测/电位探测/辐射剂量/磁场探测

Key words

space environment/particle detection/potential detection/radiation dose/magnetic field detection

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金(41931073)

国家重点研发计划(2021YFA0718600)

出版年

2024
北京大学学报(自然科学版)
北京大学

北京大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.785
ISSN:0479-8023
参考文献量20
段落导航相关论文