项目简介 | 电磁监测试验卫星(简称ZH-1)是我国地震立体观测体系第一个天基平台,也是我国地球物理场探测卫星计划首发星,其科学目标是获取全球电磁场、等离子体、高能粒子观测数据,提取地震电磁信息,研究探索地震发生机制和前兆信的息,为地震预报实现突破提供基础。朗缪尔探针和等离子体分析仪是电磁监测试验卫星的两种电离层等离子体原位探测载荷,其中朗缪尔探针用于测量电离层的电子密度和电子温度等特征参数;等离子体分析用于测量电离层的离子密度、离子温度、离子成分、离子漂移速度等特征参数。
朗缪尔探针和等离子体分析仪研制过程中突破了多项关键技术,实现了空间等离子体信息的准确测量,主要技术创新点包括:
(1)在国内首次实现了星载朗缪尔探针探测技术的突破,填补了我国此项载荷技术的空白。天基朗缪尔探针工程研制过程中成功解决了:朗缪尔探针的复杂理论描述、传感器的设计、电子学的设计、航天器的电位对朗缪尔探针科学探测的影响等多复杂因素相互制约的难题,实现了有效载荷的成功研制。
(2)在国内首次实现了等离子体分析仪探测技术突破,填补了我国此项载荷技术的空白。天基朗缪尔探针工程研制过程中成功解决了:多层复杂栅网的设计、极弱电流测量、测试定标实现等多项难题,实现了有效载荷的成功研制。
(3)在国内首突破了星载朗缪尔探针和等离子体分析仪的数据反演技术,分别形成了我国首个独立自主产权的朗缪尔探针数据反演软件和等离子体分析仪数据反演软件,成功应用到在轨探测数据的反演处理,并首次成功服务于星载探测数据的科学研究和应用,有力支持了载荷数据产品的转化和推广应用,有助于社会效益的扩大。
2016年11月17日载荷交付后,顺利完成了各项地面测试及发射场测试;自2018年2月6日开机工作以来,这两台载荷实际在轨运行情况表明载荷工作状态优良,探测性能指标达到国际先进水平,探测数据已经得到国内外多家研究机构使用,获得国内外同行的认可。基于载荷研制过程中一批原创性成果及利用已有探测数据获得的相关研究成果已相继发表SCI、EI、核心等期刊论文10余篇,软件著作权4项。研究成果多次在国内学术会议上汇报,引起国际反响,大大提升了我国空间环境探测的国际影响力。这两台载荷获得的我国独立自主知识产权的电离层全球原位探测数据将为电离层动力学研究、地震前兆研究、航天工程研究等提供必要数据支撑,促进空间天气学、地震科学等多学科发展,具有非常重要的科学和工程意义。
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