近日，空間中心系統(tǒng)室先進(jìn)測(cè)量技術(shù)研究室基于蟹狀星云X射線掩星探測(cè)技術(shù)，利用大氣中不同成分X射線截面吸收限的突變性，反演得到了120–250km氮（N）、氧（O）等大氣成分的密度。

　　之前基于X射線掩星反演大氣密度的研究中，由于受制于探測(cè)器探測(cè)能量低能端的限制，采用同一系數(shù)實(shí)現(xiàn)NRLMSISE-00模型大氣密度的修正，大氣各成分的比例仍依賴于NRLMSISE-00模型，即不同成分密度反演結(jié)果是NRLMSISE-00模型各成分密度等比例調(diào)整。該方法可以準(zhǔn)確反演總的大氣密度，但各成分密度的系數(shù)比例仍然依賴NRLMSISE-00模型。為了實(shí)現(xiàn)中高層大氣密度的各成分測(cè)量，研究人員利用不同成分的X射線截面在吸收限處的突變性，不僅可以反演得到總的大氣密度，還可以反演N、O等大氣成分的密度。

　　在該研究中，采用馬爾科夫鏈蒙特卡洛（MCMC）算法從模擬測(cè)量的能譜中提取得到了成分密度廓線，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)NRLMSISE -00模型進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，在140 –200 km的高度范圍內(nèi)，采用不同系數(shù)反演方法得到的大氣成分密度可以獲得最佳的精度。由于受X射線望遠(yuǎn)鏡有效探測(cè)面積的限制，在120–140 km和200–250 km高度區(qū)間能譜數(shù)據(jù)信噪比較差，成分密度反演結(jié)果誤差變大。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Remote Sensing上（影響因子IF=5.349）。

　　Citation: Yu D, Li B*. Simulation Calculation of Element Number Density in the Earth’s Atmosphere Based on X-ray Occultation Sounding. Remote Sensing. 2022; 14(19):4971. https://doi.org/10.3390/rs14194971.

圖1：0.25–10 keV能量范圍內(nèi)N，O，Ar元素X射線截面比較

圖2： O元素與N元素反演結(jié)果與NRLMSISE-00模型密度的對(duì)比

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