“嫦娥一号”与星际空间
来源:中国气象报社   发布时间:2007-11-13
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  “嫦娥一号”卫星穿出磁层顶后将进入行星际空间,行星际空间依然充斥着影响“嫦娥一号”卫星的空间天气因素。太阳表面不断向外喷发由电子和离子(主要是质子)组成的等离子体,即太阳风;太阳风在向外运动的过程中携带了太阳表面的磁场,构成行星际磁场;太阳表面强烈爆发时,如发生大的耀斑或日冕物质抛射时,向外喷发出密度和速度都要比背景太阳风高很多的高速太阳风,在背景太阳风中产生“激波”形式的扰动,形成行星际激波;此外还有宇宙线粒子,这就构成了行星际空间最需要关注的空间天气要素。

  宇宙线可能造成航天器上的微电子器件的单粒子翻转事件,产生错误指令,或使存储器锁定,造成单粒子锁定事件。所谓单粒子翻转事件是指,非常高能的带电粒子能在航天器电子学器件中沉积足够的电荷量,干扰集成器件的记忆状态,产生伪信号。单粒子翻转事件本身并不发生硬件损伤,是状态可以恢复的“软”错误。但它一旦导致航天器控制系统的逻辑状态紊乱,就有可能发生灾难性后果。

  宇宙线还会造成航天器的辐射损伤,主要通过高能带电粒子对材料、电子器件和生物的电离作用以及原子位移作用两种方式产生。电离作用,即入射粒子的能量通过被照物质的原子电离而被吸收,高能电子大都产生这种作用;原子位移作用,即高能离子击中原子,引起原子位移而脱离原来所处晶格,造成晶格缺陷。这些作用导致航天器的各种材料、电子器件等性能变差,严重时会失效,例如在电离作用和原子位移作用的综合作用下会导致太阳能电池的输出功率下降,逐渐失效。

  日冕爆发产生的高能粒子及电磁辐射会对航天器造成电磁干扰,会影响航天器表面材料的性质。高能等离子体会使航天器带电,干扰航天器上各种科学探测仪器的工作,还会造成航天器上电介质放电击穿,但在行星际空间中等离子体对航天器的影响较弱。对在行星际空间中运行的航天器来说,最需要关注的是宇宙线的辐射损伤效应、单粒子事件效应和太阳电磁辐射的影响。

  国家空间天气监测预警中心的专家认为2007年10月到11月属于空间天气相对平静期,太阳活动不会有大的爆发,就目前的观测和预报看,“嫦娥一号”探月过程的空间天气状况比较良好,利于“嫦娥一号”卫星的运行。 (来源于2007年11月13日《中国气象报》 作者:黄聪 王素琴)