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超低轨道热层大气密度原位探测

In-situ measurement of atmospheric density in very low Earth orbits

作     者:李永平 朱光武 郑晓亮 艾讲赵 闫亚飞 周建华 LI Yongping;ZHU Guangwu;ZHENG Xiaoliang;AI Jiangzhao;YAN Yafei;ZHOU Jianhua

作者机构:中国科学院国家空间科学中心天基空间环境探测北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院文献情报中心北京100190 上海宇航系统工程研究所上海201108 

出 版 物:《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期:2022年第48卷第10期

页      面:1875-1882页

核心收录:

学科分类:07[理学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基  金:中国载人航天工程(Y59003AC40) 国家子午工程(Y91GJC15ES) 

主  题:大气密度 超低轨道(VLEO) 大气环境 原位探测 大气模式 数据分析 

摘      要:超低轨道(VLEO)由于其轨道较低,在该轨道运行的航天器在对地观测、科学研究方面具有独特优势,但对该轨道的大气密度变化特性认知不足。在阐述国内外超低轨道大气密度原位探测发展历史及现状的基础上,总结了现有超低轨道大气密度原位探测技术,对中国超低轨道大气密度原位结果进行了初步分析和讨论。结果表明:在2020年10月空间环境平静期,250 km和350 km高度大气密度相差一个量级;升降轨期间,超低轨道大气密度每千米分别下降0.025×10^(-12) kg/m^(3)和0.041×10^(-12) kg/m^(3),均小于模式值的0.5倍;北纬40°时,处于午夜的升轨段(约250 km)大气密度是处于正午的降轨段(约420 km)大气密度的11.2倍,高度的影响大于地方时的影响;不同纬度下,实测日均值和模式日均值的比值从高纬的0.49降为低纬的0.39,模式值偏大。在超低轨道上,实测值总体上比模式值小,可为大气物理研究和应用研究提供基础数据。

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