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自主创新 推动空间科学跨越发展——访地球空间

  自主创新促进空间科学跨越式发展 - 访地球空间双星探测计划首席科学家刘振兴院士

  科技日报\\ 2010年3月6日星期六
经常建龙王侠
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地球的磁层三维图
TC-1,TC-2的地球磁层三维图(2) )和磁尾(b)检测结合图片:3.jpg(一)低能量离子探测器
图片:4.jpg
(二)低频电磁波探测器
(二)低频电磁波探测器
中原子成像仪有效载荷部分科学探索 - 航天科技正在拉动推动国家高新技术发展,战略制高点显示出国家科技实力和核心竞争力,也有的人把高科技领域称为皇冠,而空间科学卫星因其尖端的科技含量,先进的研究和航空航天技术的一个主要领导角色,也被称为高科技航天皇冠上的宝石,但是,由于世界上的太空大国给人类带来了大量的第一手资料,自1957年以来,中国的空间科学进入了一个由自主探索发现的发展阶段。地球二维空间探测计划是中国科学研究的第一颗科学卫星,由两颗卫星(勘探一号和勘探二号)组成,分别于2003年底和2004年分别发射的资料,并获得多项国际公认的人类第一次探测成果和发现。近日,本报采访了中国科学院空间科学与应用科学中心双星探测计划首席科学家刘振兴院士探索获得国际高度认可的创新总体方案并要求参与空间探索的科学卫星方案,其中最重要的是其探索的总体思路。第一颗人造卫星于1957年发射,人类开始进入太空探索时代,经过几十年的探索,人类已经意识到地球周围的空间不是真空,充满了不均匀分布的薄等离子体。这些等离子体在地磁场和太阳风的相互作用下形成一个磁层。从20世纪80年代后期以来,人类开始认识到磁层结构不稳定,随着太阳运动而变化。为了研究磁层的动态变化规律,传统的单颗卫星的检测方法无法判断被测信号是来自时间变化还是空间变化。为此,提出了多点检测的概念。首先是欧洲科学家在二十世纪八十年代中期提出的一组四星级星团的形成。 1997年,根据国际磁层探测计划,多颗卫星的轨道非常高,不能覆盖地空风暴中重要的磁层活动区。以刘振兴院士为首的科学家小组提出了地球空间双星探测计划总体探测计划创新
双星计划采用大地椭圆轨道卫星, ,驻留时间长的特点,有效地覆盖了地球磁层两个最重要的地区:赤道和极地地区,并与欧洲航天局集群计划的轨道计划进行了联合设计,以获得最佳的覆盖和联合检测效果。两个计划,从2004年到2007年,人类历史的六点探索地球的空间。正是由于这一创新的勘探计划,二元方案得到了来自世界各地的科学家的支持和参与。特别是欧洲航天局提出了提供先进的有效载荷和地面数据接收的无偿支持,使双星成为重要的国际合作计划。此外,双星计划和欧空局集群计划形成的地球空间多点探索,引发了一个关于磁层整体动力学行为的国际研究新浪潮,2002年至2007年,几乎所有空间科学主要的国际会议把它作为主题分会场,使二元探索计划成为中国空间科学发展的重要里程碑。 TC-1号航天器探测卫星的设计寿命为18个月,于2003年12月30日发射,在轨运行了46个月。这是中国“嫦娥一号”E-1卫星发射前的最高轨道卫星。第二颗卫星(TC-2)的探测设计寿命为12个月,2004年7月25日发射,实际运行轨道为48个月。东方红卫星公司总体研制的卫星系统,突破了高磁洁净度技术和高静电技术,辐射加固技术,安全有效的远程监控手段和阴影的技术难点,获得多项自主知识产权的创新技术,带动了中国航天技术的发展。两颗卫星配备16个科学探测有效载荷,覆盖空间环境的物理参数,如广谱粒子,磁场和低频波。其中八项是中国科学院空间科学与应用研究中心自主研制的,七项由欧空局免费提供,一项由中欧合作开发。为了整合国内外不同数据速率和数据格式的探测器,中国政府还独立开发了高效的公用事业有效载荷。自主研发的有效载荷,低能离子探测器和TC-2卫星三种高能粒子探测器,技术水平与国外同类仪器相当;低频电磁波探测器总体达到国内领先水平,达到国际先进水平;共同研制出中性原子成像仪,其中一些技术指标超过美国同类仪器,达到国际先进水平。实现中国空间科学检测负荷技术的跨越式发展,有效负载效率可与欧空局的CLUSTER卫星数据管理系统相媲美,达到国际先进水平,使我们的空间科学检测设备实现跨越式发展。科学卫星方案,双星应用系统开发了支持远程测试和科学运行管理的系统,科学的运营中心和科学的数据中心也非常先进,中欧科学家第一次在自己的实验室,他们可以参与在轨测试和运行管理,以获取科学的勘探数据,受到欧洲科学家的高度赞扬,刘振兴院士说,二进制方案是一个非常成功的科学卫星方案,迄今为止,已有100多个研究论文已经发表使用二进制的探测数据其中大部分被SCI收录,其中有75篇被其他人引用130次。
数据丰富的分析结果,人类对空间的认识实现突破
首页科学家刘振兴院士作为双星计划,讲述了骆驼熟悉部分的研究方案,二进制探针数据近年来获得的结果。在北京举行的第36届国际空间研委会会议上,刘振兴院士通过分析双星与联合的联合观测资料,首次提出了亚洲暴力的“正面触发”理论,引起了很大的反响。在NEO“中性中性模式”的主持人,Mcpherron教授,国际知名的空间物理学家,立即评论柳“的报告:”中国学者使用二进制数据来分析这样一个重要的科学问题是指亚暴触发过程)进行了研究取得了一些重要的新成果,特别是对他们的热烈祝贺。我真诚地希望我们能够关注下一步研究的进展。 “
刘振兴院士对近地表层大气物理学,高空大气物理学,行星际物理学和磁层物理学,流星与高空相互作用,地球辐射带理论,太阳风湍流结构,木星磁层模型,磁重联理论等方面都取得了创新性的研究成果,并获得了何乐合力包括科技进步奖等多项殊荣,在分析双耳CLUSTER和其他卫星,刘振兴教授提出的“电离层风”的新概念,发现电离层的电离层尾流与从中间磁层前形成的流相互作用,亚洲暴力引发触发了关键作用亚洲的暴力研究开创了一条新的道路,在正面引发理论的指导下,由中国科学院院士刘振兴还观测到了许多新现象,如首次观测到次级暴风锋面攻击的时间演变和观测6,了解亚暴引发的时空演变机制具有重大的科学意义。膨胀阶段。此外,11.5Re的近地表流量损失也首次出现。对于这一现象,论文评审人员的评估是:“有趣的是:利用P-1数据获得的原始结果,这些结果是非常重要的。”该团队还首次观察了一系列暴雨暴力事件为研究风暴与亚暴之间的相互作用及其相互关系提供了新的思路;在磁层磁重联观测与研究领域,刘振兴院士也直接观测到了低纬磁重联到杨首次在行星际磁场北行方向上,首次同时发生反平行重联和分量重联,首次在重联的高纬度南北方向进行观测,首次获得磁层顶部大尺度S形重联区的观测证据等,在辐射带和rin g电流检测和研究,团队首先检测环电流区域中的中性原子的三维分布和带电粒子投掷角度的双环结构,以及低频电磁波引起的风暴的检测。高能电子通量的减少等。这些观测和研究结果表明,人类对地球空间电磁场和粒子的规律有更深的了解,对中国的空间科学研究将向世界前进,对未来发展的贡献。双星计划获得重大科技和社会效益
双星计划自成立以来获得了显着的科技和社会效益。二进制程序是中国空间探索历史上具有里程碑意义的空间科学计划,创造了许多第一,是我国第一个以科学目标绘制的空间科学卫星项目,也是我国最大的空间项目在国际顶级核心期刊上发表了多篇专着和论文,并取得了许多重大的理论突破和新的发现:暴力前沿触发理论与欧空局集群项目密切配合,二进制方案在多空间和多空间时空尺度在地球空间上产生了重大的国际影响,这是中国首次在空间科学领域共同努力,在规划层面空间先进国家推动中国空间科学探索有效载荷水平,科学应用系统的水平得到跨越式的发展,同时培养了一支可以进行技术和科研的工作h在国际层面的高层团队合作。特别是以刘振兴院士为首的双星计划研究小组,已经从国内一支知名的团队发展成为世界知名的团队,使他们的科研成果和贡献不只代表我国在这一领域的努力,达到了最高水平,也赢得了国际同行的认可和好评,双星计划的科学用户数据中心现在向全球研究人员开放了数据产品。平均每天访问量超过1700次,下载数据超过20MB /天,极大地促进了我们国家和国际的努力。磁层物理研究的快速发展,通过双星计划,中国已经实现了技术卫星发展突飞猛进,电磁洁净度高,在“嫦娥一号”卫星发射之前,一号卫星就是卫星,在监测,控制和数据传输方面距离中国最远的距离我国远程测控技术的发展。双星计划首席科学家领导的科学目标管理模式也已经在“嫦娥一号”和“萤火虫一号”计划中得到采用。“二号卫星”的成功发射和实现“双星探矿工程”被2005年两院院士评为“2004年度中国十大科技进步新闻”,产生了巨大的社会影响,进入“十二五”规划后,计划合理安排空间技术,空间应用和空间科学的发展,空间科学卫星将迎来新的发展机遇,空间科学家在空间天文学,空间物理学,空间地球科学,空间微重力学空间生活都将在空间上得到实施并得到验证,从而创造出新的理论收益新的发现在这个过程中,如果我们回顾一下二进制程序开创的道路和经验,它的ro乐在中国的空间科学发展史上将更加生动地显露出来。刘振兴院士的脸上,他获得了同样的重大发现,将再一次为这个笑容而高兴。
 

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