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近月空間帶電粒子環(huán)境--“嫦娥1號(hào)”“嫦娥2號(hào)”觀測(cè)結(jié)果

王馨悅; 張愛(ài)兵; 荊濤; 孔令高; 張珅毅 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心; 北京100190; 天基空間環(huán)境探測(cè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100190; 中國(guó)科學(xué)院空間環(huán)境態(tài)勢(shì)感知技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100190
  • 嫦娥1號(hào)
  • 嫦娥2號(hào)
  • 太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器
  • 太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器
  • 月球

摘要:"嫦娥1號(hào)"(CE-1)、"嫦娥2號(hào)"(CE-2)都安裝了1臺(tái)太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器(High-energetic Particles Detectors,HPD)和2臺(tái)太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器(Solar Wind Ion Detectors,SWIDs),進(jìn)行了月球軌道200 km和100 km空間環(huán)境探測(cè),獲得了月球軌道空間高能帶電粒子(質(zhì)子、電子和重離子)能譜隨時(shí)間的演化特征、等離子體與月球相互作用特征以及太陽(yáng)風(fēng)離子速度、密度和溫度參量。空間環(huán)境探測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明:太陽(yáng)活動(dòng)低年、空間環(huán)境擾動(dòng)水平相對(duì)較低、月球處于太陽(yáng)風(fēng)中時(shí),近月空間帶電粒子環(huán)境的基本特征與行星際空間相比變化不大。CE-1、CE-2在軌運(yùn)行期間,發(fā)現(xiàn)了多起0.1~2 MeV能量電子急劇增加事件,這些事件發(fā)生在月球從太陽(yáng)風(fēng)運(yùn)動(dòng)到磁尾的所有空間區(qū)域,其中20%的事件伴隨著衛(wèi)星周?chē)入x子體離子加速。模擬和統(tǒng)計(jì)研究表明:能量電子急劇增加使得繞月衛(wèi)星和月球表面電位大幅下降導(dǎo)致了離子加速現(xiàn)象的發(fā)生;能量電子總流量大于1011 cm-2時(shí),繞月衛(wèi)星和月球表面充電電位可達(dá)負(fù)的上千伏。此外,月表濺射與反射太陽(yáng)風(fēng)離子、太陽(yáng)風(fēng)"拾起"離子等空間環(huán)境事件的發(fā)現(xiàn),揭示了太陽(yáng)風(fēng)離子和月球存在復(fù)雜的相互作用過(guò)程。

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