記者27日從中國科學技術大學了解到,由該校物理學院單旭副教授為主任設計師,地球和空間科學學院以及物理學院組成的空間等離子體科學探測載荷研制團隊,聯合航天五院513所等單位,近期成功研制北斗三號衛星低能離子探測載荷(LEIS)。

 據了解,空間低能離子是空間等離子體探測的基本要素,衛星載荷的原位探測數據不僅可以用來研究太陽活動及太陽風對行星際空間和行星磁場的作用、磁層結構及其動力學、磁場重聯和環電流現象等空間物理,而且還能對空間天氣極端事件予以預警,為衛星或飛船的安全運行提供保障。因此,絕大部分的探測衛星都會攜帶空間等離子體探測載荷。與國際先進的低能粒子載荷相比,我國的同類載荷相對落后,獲得第一手的基準數據較少,相關科學和應用研究受限。

 2012年,中國科大空間低能粒子有效載荷研制團隊組建。2014年,團隊完成了空間低能離子譜儀原理樣機和性能定標。2016年3月,團隊承擔實踐十八號衛星載荷研制任務,得益于前期的技術攻關,在一年時間內完成了原理樣機、鑒定件和飛行件航天產品研制,并于2017年2月交付裝星,7月衛星發射。專家對此評價:“與同類儀器參數相比,該譜儀比其他離子譜儀具有更高的性能。”

 2018年,團隊承擔北斗三號衛星等離子體探測包的低能離子載荷研制任務,在實踐十八號衛星載荷的基礎上,進一步拓展了離子能量探測范圍,提高了能量和角度分辨率,減小了載荷功耗、尺寸和重量。載荷飛行件產品于2019年11月交付;2020年6月衛星發射成功;2020年8月27日首次開機測試正常;2021年9月23日正式開始科學數據測量,與美國航空航天局的范艾倫探測器(Van Allan)探測結果一致,數據質量達到國際先進水平。相關研究結果近期在線發表于《中國科學︰技術科學》上。

 北斗三號衛星低能離子載荷的成功研制,標志著中國科大空間低能粒子載荷研制團隊和平臺建設日趨成熟,已經具備承擔相關國家空間探測計劃任務的能力。(記者吳長鋒)