科技日报合肥10月27日电 (记者 吴长锋)记者27日从中国科学技术大学了解到,由该校物理学院单旭副教授为主任设计师,地球和空间科学学院以及物理学院组成的空间等离子体科学探测载荷研制团队,联合航天五院513所等单位,近期成功研制北斗三号卫星低能离子探测载荷(LEIS)。

据了解,空间低能离子是空间等离子体探测的基本要素,卫星载荷的原位探测数据不仅可以用来研究太阳活动及太阳风对行星际空间和行星磁场的作用、磁层结构及其动力学、磁场重联和环电流现象等空间物理,而且还能对空间天气极端事件予以预警,为卫星或飞船的安全运行提供保障。因此,绝大部分的探测卫星都会携带空间等离子体探测载荷。与国际先进的低能粒子载荷相比,我国的同类载荷相对落后,获得第一手的基准数据较少,相关科学和应用研究受限。

2012年,中国科大空间低能粒子有效载荷研制团队组建。2014年,团队完成了空间低能离子谱仪原理样机和性能定标。2016年3月,团队承担实践十八号卫星载荷研制任务,得益于前期的技术攻关,在一年时间内完成了原理样机、鉴定件和飞行件航天产品研制,并于2017年2月交付装星,7月卫星发射。专家对此评价:“与同类仪器参数相比,该谱仪比其他离子谱仪具有更高的性能。”

2018年,团队承担北斗三号卫星等离子体探测包的低能离子载荷研制任务,在实践十八号卫星载荷的基础上,进一步拓展了离子能量探测范围,提高了能量和角度分辨率,减小了载荷功耗、尺寸和重量。载荷飞行件产品于2019年11月交付;2020年6月卫星发射成功;2020年8月27日首次开机测试正常;2021年9月23日正式开始科学数据测量,与美国航空航天局的范艾伦探测器(Van Allan)探测结果一致,数据质量达到国际先进水平。相关研究结果近期在线发表于《中国科学︰技术科学》上。

北斗三号卫星低能离子载荷的成功研制,标志着中国科大空间低能粒子载荷研制团队和平台建设日趋成熟,已经具备承担相关国家空间探测计划任务的能力。(科技日报)