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為何發(fā)射兩顆星?媒體披露雙星計(jì)劃科學(xué)背景(圖)

2003年01月22日 11:32


中國(guó)雙星計(jì)劃吸引世界目光 中國(guó)科學(xué)院 圖


  中新網(wǎng)1月22日電 中國(guó)“雙星計(jì)劃”近日吸引了世界的目光,為什么要發(fā)射兩顆星?首星為何在12月升空?雙星計(jì)劃首席科學(xué)家劉振興院士為此對(duì)有關(guān)背景作了披露。

  據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道,劉振興介紹說,雙星計(jì)劃的兩顆衛(wèi)星運(yùn)行于目前國(guó)際上國(guó)際日地空間物理計(jì)劃(ISTP)衛(wèi)星所不能覆蓋的近地磁層主要活動(dòng)區(qū),它們互相配合,形成了具有創(chuàng)新特色的適合研究地球空間暴多時(shí)空尺度過程的探測(cè)體系。

  劉振興說,地球空間是繼陸地、海洋和大氣層之后,與人類活動(dòng)息息相關(guān)的“第四領(lǐng)域”。它是人造地球衛(wèi)星、載人航天、航天飛機(jī)和空間站的飛行區(qū)域,是目前人類開發(fā)和利用太空資源,從事對(duì)地觀測(cè)與太空科學(xué)試驗(yàn)、進(jìn)行太空軍事進(jìn)攻與防御的主要活動(dòng)領(lǐng)域,也是危害人類活動(dòng)與生存環(huán)境的空間災(zāi)害天氣的直接發(fā)生地。

  劉振興介紹稱,在太陽(yáng)活動(dòng)和行星際擾動(dòng)影響下,地球空間經(jīng)常發(fā)生爆發(fā)性的劇烈擾動(dòng)?茖W(xué)家將這些擾動(dòng)統(tǒng)稱為地球空間暴,主要是磁層亞暴、磁暴、磁層粒子暴、電離層暴和熱層暴,它們是最主要的空間災(zāi)害天氣。迄今已發(fā)生的6000多起以上的衛(wèi)星故障中,大約40%是由空間環(huán)境異常引起的。地球空間暴是產(chǎn)生航天器故障、威脅宇航員安全、導(dǎo)致通信中斷和影響導(dǎo)航與定位精度的主要原因,F(xiàn)代和未來的空間戰(zhàn)和信息戰(zhàn),離不開對(duì)地球空間天氣和環(huán)境的了解和預(yù)測(cè)。研究地球空間暴的形成和演化過程及預(yù)報(bào)模型,可為空間災(zāi)害天氣預(yù)報(bào)提供理論基礎(chǔ),為建設(shè)航天環(huán)境保障體系和國(guó)家安全防御體系提供科學(xué)數(shù)據(jù),具有重要的應(yīng)用前景。

  劉振興介紹,地球空間暴的形成和演化是地球空間天氣過程的主要形式,這是目前日地空間物理學(xué)集中研究的重大前沿領(lǐng)域之一。對(duì)這些現(xiàn)象和物理過程的研究,可以推動(dòng)空間天氣和行星空間環(huán)境比較研究的發(fā)展,同時(shí)帶動(dòng)其他相關(guān)學(xué)科(如太陽(yáng)物理、天體物理),特別是等離子體物理學(xué)的發(fā)展,具有重大的科學(xué)意義。

  據(jù)報(bào)道,中國(guó)雙星計(jì)劃的兩顆衛(wèi)星是自成體系,相互呼應(yīng)的獨(dú)立的系統(tǒng),而不是歐空局星簇計(jì)劃的補(bǔ)丁或補(bǔ)充。雙星計(jì)劃提出時(shí),星簇計(jì)劃Ⅱ還沒立項(xiàng)。雙星計(jì)劃的科學(xué)目標(biāo)是瞄準(zhǔn)目前空間物理界的重大前沿課題,即地球空間暴的觸發(fā)機(jī)制和發(fā)展過程問題,是大尺度的空間探測(cè)問題,特別針對(duì)動(dòng)態(tài)的地球空間特性和空間暴。而歐空局星簇計(jì)劃的科學(xué)目標(biāo)是針對(duì)磁層邊界層的精細(xì)結(jié)構(gòu)。若沒有雙星或其它衛(wèi)星配合,將無法完整地探測(cè)當(dāng)前最為熱點(diǎn)的磁層動(dòng)態(tài)特性和發(fā)生不同時(shí)空中的空間暴的發(fā)展過程。

  歐空局的星簇即4顆衛(wèi)星,是運(yùn)行于一個(gè)軌道面上的“團(tuán)”。雙星計(jì)劃的兩顆星,則在地球空間中具備了完全分離的兩個(gè)探測(cè)點(diǎn),實(shí)際上是兩點(diǎn)加一“團(tuán)”的同步探測(cè),雙星計(jì)劃的重要性可想而知。

  報(bào)道稱,雙星計(jì)劃工程總師王希季院士在該計(jì)劃應(yīng)用系統(tǒng)與有效載荷2003年工作會(huì)議上說,雙星計(jì)劃首星升空之所以選在今年12月,是因?yàn)檫@是以劉振興院士為首的科學(xué)家精心計(jì)算出來的,這是一個(gè)少有的難得的六星配合的機(jī)遇。

  王希季說,中國(guó)的雙星計(jì)劃和歐洲空間局的星簇計(jì)劃只有配合得好,才能形成多時(shí)空的同步探測(cè),而要實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)同步探測(cè)取決于兩個(gè)因素:一是星簇衛(wèi)星的實(shí)際壽命;二是雙星的發(fā)射時(shí)間。我們對(duì)星簇計(jì)劃4顆衛(wèi)星的實(shí)際壽命有比較準(zhǔn)確的了解,所以,雙星計(jì)劃中的一顆星,即赤道星,要在今年的12月發(fā)射,明年6月發(fā)射極軌星,這樣才能實(shí)現(xiàn)同步。(于莘明)


 
編輯:趙建

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