由國家空間科學(xué)中心研制的裝載于我國第二代極軌氣象衛(wèi)星FY-3C上的空間環(huán)境監(jiān)測器于2013年9月23日11時(shí)07分正式入軌服役,9月29日21點(diǎn)51分09秒加電開機(jī)。地面接收到的各工程參數(shù)和科學(xué)數(shù)據(jù)顯示各單機(jī)工作正常、數(shù)據(jù)正常,并在開機(jī)15小時(shí)后準(zhǔn)確監(jiān)測到了FY-3C入軌以來的首次空間環(huán)境災(zāi)害事件。
9月30日中午被監(jiān)測到的空間環(huán)境災(zāi)害事件為一次強(qiáng)度為2級(jí)的太陽質(zhì)子事件(見圖一、圖二)。這一觀測結(jié)果為衛(wèi)星及星上儀器的工作狀態(tài)分析提供了最直接的觀測證據(jù),也為太陽質(zhì)子事件研究提供了一個(gè)全新的事例,更為空間環(huán)境監(jiān)測器任務(wù)目標(biāo)的圓滿實(shí)現(xiàn)奠定了一個(gè)良好的開端。
圖一:2013年9月29日至10月4日期間FY-3C獲得的10~300MeV高能質(zhì)子全球分布。太陽質(zhì)子事件導(dǎo)致原本無高能質(zhì)子分布的南北兩極區(qū)域高能質(zhì)子通量達(dá)到了超過102的量級(jí)。
圖二:2013年9月29日至10月4日期間FY-3C獲得的10~300MeV高能質(zhì)子隨L值分布的時(shí)間演化。9月30日12點(diǎn)以后,太陽質(zhì)子事件導(dǎo)致原本無高能質(zhì)子分布的L>5的區(qū)域充滿了高能質(zhì)子。
作為FY-3C衛(wèi)星主載荷之一,空間環(huán)境監(jiān)測器由1臺(tái)高能離子探測器、1臺(tái)高能電子探測器、3臺(tái)輻射劑量儀、2臺(tái)電位探測器、1臺(tái)環(huán)境遠(yuǎn)置單元組成,可與FY-3A、FY-3B衛(wèi)星、以及我國第一代極軌氣象衛(wèi)星FY-1系列衛(wèi)星搭載的空間環(huán)境監(jiān)測儀器配合,實(shí)現(xiàn)該軌道空間環(huán)境多時(shí)間尺度演化的連續(xù)監(jiān)測。上述空間環(huán)境載荷均由國家空間科學(xué)中心研制,壽命期內(nèi)在軌運(yùn)行正常,獲得了1999年后該軌道空間環(huán)境數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)一致性非常好(見圖三)。FY-3C也必將以高質(zhì)量、高可靠、高一致的空間環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)該軌道空間環(huán)境監(jiān)測的接力。
圖三:FY-3A與FY-3B高能電子在軌實(shí)測結(jié)果一致性比對(duì)(左:0.35~0.65MeV;右:2.0~5.7MeV)。圖中藍(lán)色原點(diǎn)x、y坐標(biāo)分別表示兩星對(duì)同一觀測對(duì)象的觀測值,CC為相關(guān)系數(shù),SL為圖中紅線的斜率。
FY-1和FY-3系列衛(wèi)星的空間環(huán)境數(shù)據(jù)為我國航天器抗輻射設(shè)計(jì)、在軌管理,尤其是航天任務(wù)發(fā)射窗口的選擇提供了有力的數(shù)據(jù)支撐,更是我國首個(gè)輻射環(huán)境模型的最主要數(shù)據(jù)來源。FY-3C的加入以高一致的數(shù)據(jù)有效延長了該軌道空間環(huán)境監(jiān)測的連續(xù)性,既為實(shí)時(shí)空間環(huán)境保障提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),又可為該軌道空間環(huán)境太陽活動(dòng)周規(guī)律研究和精確建模注入新鮮血液,進(jìn)而為航天任務(wù)發(fā)射窗口選擇、航天器設(shè)計(jì)、在軌管理提供重要依據(jù)。
(供稿:空間環(huán)境探測室)