基于Spaceradiation5_0软件平台分析典型GEO空间辐射环境

余年寄山水
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2020年07月30日 17:21
最佳经验
本文由作者推荐

建筑环境与设备工程-平面设计专业


第卷第期




















空间技
术物




软件





射环境









低温技术与








室兰

摘要
章介








物理

究所





术与
物理

重点
实验

从美










及效


析软




















地球





空< br>间








明< br>、
的总


效应





要是





和太

耀斑质



















离 子










离子组





上的

粒< br>子








宙< br>射线





子和









射线
的重






地外

射地


步轨



机程



一一一

图分


文献



文章










到在轨







。< br>经验




,
年美



颗人造地



探险者

,

寿
命越长空间辐


境诱
发其故


几< br>率




空间






星的长
寿命


发现地球辐
射带之< br>后
,



靠有

过多年

探索

研究


逐渐

识到






要影
响本

利用
兰< br>州
空间

术物
理研
究所真

离辐射







的来源
主要
有< br>球

射带
,


温技术与物

国家
重点
实验
室从


引进的空


宇宙射线
和银河
宇宙射
线
,

它们
间辐射






析软

,

有各





量和


这些 参数随
时空的


析计


型空
间辐射< br>环

为准确掌握


进一

变化
而 变

,




活动





间辐射





术资 料


,
在太

运行

卫星
不< br>可

免地会遭遇到各

带电粒
子的
辐射
,< br>卫
星的


辐射效

研究

供技术


些带电

子与

星上的电子
,


元器




相互
作用将产

各种



射效
,
软件

结 构与功能




应从




造成






伤与危
,


威胁


星的安全
使其


寿命






包< br>由








发< br>,




由于
辐射环


成卫星发生故



失效
,
经过

几< br>年







了目



的事例


皆是如

国国
家 地
球物





版本

过去








到< br>由于



境诱

外成熟的

间< br>辐射





分析软件包

成< br>次航
天器故

现象


障部件
从太



功地
为多
个航
天器型号的

辐射



效应分



数据
,


直到
姿

控制系




间发

的地


步轨





事件



次异




行的





及在研的



提供









间环
境效应有


感< br>卫

等最多



软件
包主



间环





和空


是国
内外发



主要
有< br>通



辐射效





部分

,

基本

构框
架如图












星轨

星平台


一一
所示
该软
件包各功

模块




如图
它可



卫星
轨道


间辐
射粒

成分
,



国外

天< br>先
进国
家的

稿


作者简介
薛< br>玉








粒< br>子
一一































射效


卫星








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年第

,

能谱< br>积分





,
和重


,

也可




获质
子和< br>太





量深


线


线性能

转移谱等



蔽 材








预估


和电路


定轨





子翻




算在
考虑

概率大小








,

射粒

能谱





射剂


软件









调用


软件计算结
果示

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软件



析典

续表
,
空 间
辐射


软件
包运



操< br>作
系统


,
,


的界








能量量
定点




便

操作整个软件
包< br>的设计

面向用户为


在参数

入时,

量密




,

一< br>,
定点



,







,


,

所有



据的合


有效
,

以< br>及操


当等

起的错误均



动判别


有提示
与帮
助功能
,






包的




结果
可以生
成纯文







作性



和图
表格式


轨道辐射






参 数
轨道
高度
轨道倾角
轨道



地球

轨道




任务





的环
境参

模型
地球
辐< br>射带太







耀




谱采

,


耀斑








耀斑< br>模式
宙线能
谱采

银河


线
地磁 场






耀

峰值



国际
参考
地磁
场模

图太

活动高



电子
能谱






截止
地磁气


射环









捕获质


用国






虑磁暴



活动





同经

下的








了卫
星定


捕获质



,
,
其计算结
果见








用国际

用的


计算
了卫




捕获
电子能

表< br>明
角元
,
,







不同经




阳活

高年< br>两

不同












子对
于同一
能量
的< br>通量




甚小




质子

量密



量区
,
外辐

主要
集中在





算结< br>果见




量小






高年



东经





辐射带

获电

的微分
位立



质子能谱

通量

较高







同< br>经




星捕
获电


于同
一能

的微


量密




质子
能量



,

点于


量密





’< br>甚小



能量






印捕










定点



,



密度
一一
,





密度


,


,
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天器




年第



宇宙
线






动周


耀

模式
,
,

算< br>所示







分能

,





算表
明在

任务期





的质子积
通量







耀
斑< br>能





获质子


银河宇
宙线

用国
际通





,
,
,
不考



上银河
宇宙


地磁

止和磁暴计


线







子的


能谱
,



如图所



表明





子主要由





,



氮离

超< br>过
氧离





子组
通量






子的
微分
,
单< br>位

体角





宇宙线质子能


低但




量级




特大
耀







,



,

主要< br>粒



分能

结果如









,

的粒子主

还有碳





子组成
其次




,


・< br>,




氧离



核 离


中的粒

微分
通量
,
・・

度很高
可达



,

量也很


达量


图银河宇宙线
中种



微分





了上




序数

厚的
,




,
积分


等效
板进行


,
其结












表明
,











体角
元通量

度较

,


这表
图轨




宇宙线种



子的









子器

产生单







,



,
宇宙

线
所示







如图< br>时
,
空间发

特大


耀斑事
件< br>子通量很




宇宙

线粒
厚的
,
,



后的

量可

很大可
达达
,




,







银河


线







,
极易




体器



单粒
子效应

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第期




基于





析典


间辐射


总< br>剂
量效应的

要辐

源是


射带 捕获


,






叭、

,

电子




耀< br>斑

子以及










,,
、‘




耀
斑是

阳上


强烈
的能
量释
放过

,
,

云)

国么
络晕


等效蔽


、’

,




它喷









,

这些

能粒子
事< br>「

每次
会持

几天




由于


以不同






,


















的太



事件




卫星


高轨




这主
,
遭遇太

耀


人八



子的
可能

和强
度较大
期间
,
太< br>阳


事件
,
卫星

受的
高能粒< br>子

击明







特大


耀斑

子积
分谱

高< br>能粒

通量

以达

’“

,





击中星用半导体器件


成电
路灵敏

域的




分 析


空间






应分析软件


分析
了空
间辐射





增多
,
故发





应的




增加


上< br>的



子主要由




,






氮离

氧离



核离







子的




获质


,


较高




算表< br>明

任务

量很

,




,
能量
与太

耀斑质





的能

相差



获质

的捕获质

微分


如能


’‘“






粒 子



概率与太

耀


子和 重
通量


可达


较低

’< br>一
,




集中在
这是由于
离< br>子







,
因< br>此
的单粒

效应


即和





,
是由


耀
斑< br>质


重离





处 于


外辐射带

星定点




同经




间捕


微分




相差




结束





平台



,
捕获
电子
的微分通量密



如能





,

的辐射

境分析其分析结


为进




,< br>的
捕获
电子
微分
通量密



・< br>卫



间辐射





供技术参考














轨道的









星长
寿

高可靠
设计













较严重
主要
原< br>因



件的抗辐射加



提供
工程
化的分


处于
地球
外辐


电子

,

外辐射带的
主要
成分
析数



文献





低能带电


较多
能带电









表面
,




造成
卫星





能< br>材料
的总

量损



移损


严重

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,
一 一一
一一







,








一一< br>一








伽< br>一
一一

一一







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