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科學(xué)家基于“慧眼”衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演得到地球中性大氣密度

時(shí)間：2022-03-14 14:21:23 來(lái)源： 環(huán)球時(shí)報(bào)

據(jù)悉，相關(guān)研究成果發(fā)表在Advances in Space Research（《空間研究進(jìn)展》）上。

據(jù)介紹，臨近空間大氣同時(shí)受到來(lái)自上方的太陽(yáng)活動(dòng)和地磁活動(dòng)的影響，以及來(lái)自下方的地形、天氣活動(dòng)、重力波的影響，因而臨近空間大氣表現(xiàn)出復(fù)雜且多樣的變化特征，臨近空間大氣密度作為表征臨近空間大氣的基本參數(shù)，可用于剖析日地關(guān)系和圈層耦合的物理機(jī)制；臨近空間大氣是空天飛行器的通過(guò)區(qū)域，臨近空間大氣密度的準(zhǔn)確測(cè)量影響空天飛行器的精密定軌、變軌控制、空間碎片的碰撞規(guī)避及再入飛行器的返回控制等，因此，臨近空間大氣密度在工程應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

然而，由于探測(cè)技術(shù)的限制，臨近空間大氣密度的探測(cè)較為困難，實(shí)測(cè)資料較少。X射線掩星探測(cè)技術(shù)利用大氣對(duì)天體X射線輻射的衰減特性，通過(guò)衛(wèi)星平臺(tái)實(shí)現(xiàn)臨近空間大氣密度的層析掃描探測(cè)，可有效解決臨近空間大氣密度全球?qū)崟r(shí)探測(cè)問(wèn)題。

對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心復(fù)雜航天系統(tǒng)電子信息技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)測(cè)量技術(shù)研究室致力于臨近空間大氣密度X射線層析掃描探測(cè)新技術(shù)研究。

在前期研究的基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)臨近空間大氣密度研究提出了一種能譜擬合反演算法，構(gòu)建了掩星過(guò)程中不同海拔范圍內(nèi)的能譜前向模型，結(jié)合我國(guó)首顆大型X射線天文衛(wèi)星“慧眼”（HXMT）的掩星數(shù)據(jù)，發(fā)展了一套貝葉斯數(shù)據(jù)分析和參數(shù)反演框架。研究通過(guò)分析Insight-HXMT的低能X射線望遠(yuǎn)鏡1-10 keV能量范圍內(nèi)的能譜掩星數(shù)據(jù)，反演得到90-200 km海拔高度范圍內(nèi)的中性大氣密度，反演結(jié)果顯示，與NRLMSISE-00模型密度相比偏小，尤其在110-120 km海拔范圍內(nèi)，反演結(jié)果比NRLMSISE-00模型密度低了約34.4%。

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