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从深空探测大国迈向行星科学强国 被引量：26
1
作者 万卫星 魏勇 +2 位作者 郭正堂 徐义刚 潘永信 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第7期748-755,共8页
自伽利略1609年将望远镜指向星空迄今,已逾400年。1959年苏联“月球2号”首次抵达月球,开启深空探测时代。1969年美国“阿波罗11号”首次载人登月,催生建立行星科学。纵观人类深空探测60年,先后出现两次探测热潮、两个深空探测大国(美... 自伽利略1609年将望远镜指向星空迄今,已逾400年。1959年苏联“月球2号”首次抵达月球,开启深空探测时代。1969年美国“阿波罗11号”首次载人登月,催生建立行星科学。纵观人类深空探测60年,先后出现两次探测热潮、两个深空探测大国(美国、苏联)。苏联领先又衰落,仅留给历史一个深空探测大国的背影,而美国成功转型为深空探测强国,至今在世界行星科学最前沿领航。探索浩瀚宇宙,是全人类的共同梦想。作为正在发展中的深空探测大国,我国应该怎样立足国情,走出一条有中国特色的行星科学强国之路?文章参照历史,梳理现状,畅想未来,给出我们的思考:大力培养行星科学人才,尽快实现科学引领深空探测。 展开更多
关键词 深空探测 行星科学 一级学科 国家战略
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2017年5月磁暴过程及近地空间环境响应分析 被引量：6
2
作者 黄为权 万卫星 薛炳森 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1051-1063,共13页
世界时间2017年5月27日15:37,地磁场开始发生强烈扰动,达到大磁暴水平.分析显示, 5月23日的日冕物质抛射(CME)在行星际空间形成磁云,其携带的行星际磁场南向分量持续12 h小于-10 nT,最小达到-20.71 nT.长时间强南向磁场分量与磁层顶地... 世界时间2017年5月27日15:37,地磁场开始发生强烈扰动,达到大磁暴水平.分析显示, 5月23日的日冕物质抛射(CME)在行星际空间形成磁云,其携带的行星际磁场南向分量持续12 h小于-10 nT,最小达到-20.71 nT.长时间强南向磁场分量与磁层顶地磁场相互作用,地磁场发生强扰动, SYM-H指数最小达到-142 nT.全球多个电离层台站监测到电离层扰动.综合电离层测高仪、TIMED-GUVI观测和模式同化TEC数据分析表明,此次电离层暴具有南北半球不对称性,大气成分(N2, O2)扰动很可能是此次电离层负暴的主要原因,赤道向热层风抬升或者O/N2的升高是正暴的可能原因.磁暴期间热层大气密度增加,引起低轨道航天器从29~30日开始轨道衰减速度显著加快,与HPI有很好的对应关系. 展开更多
关键词 磁暴 日冕物质抛射 电离层暴 轨道衰减
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基于单站多系统的GNSS硬件延迟估算方法及其应用 被引量：5
3
作者 熊波 李肖霖 +4 位作者 万卫星 佘承莉 胡连欢 丁锋 赵必强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1199-1209,共11页
随着全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)的不断发展,中国地区单个GNSS接收站在一个时刻可以接收到超过30颗GNSS卫星的信号,这为单站GNSS硬件延迟估算方法的研究提供了有利条件.本文首先通过GNSS硬件实验,分析... 随着全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)的不断发展,中国地区单个GNSS接收站在一个时刻可以接收到超过30颗GNSS卫星的信号,这为单站GNSS硬件延迟估算方法的研究提供了有利条件.本文首先通过GNSS硬件实验,分析了不同温度条件下GNSS系统硬件延迟的变化特征,研究结果显示:当温度快速变化时,硬件延迟变化比较剧烈,变化幅度可达12.53TECU(1TECU=10 16el·m-2);在恒温条件或室温条件下,硬件延迟变化比较缓慢,变化幅度在1.00TECU左右.在GNSS系统硬件延迟实验的基础上,充分利用单站多星观测的特点,提出了一种基于单站多系统的GNSS硬件延迟的估算方法——单站三角分解与差分消元法,并将该方法应用于河北保定站2015—2017年GNSS系统硬件延迟的求解中.通过对估算的GNSS系统硬件延迟进行分析显示:单站三角分解与差分消元法具有计算速度快、独立性好的特点;在北斗系统上硬件延迟的求解效果优于GPS、GLONASS系统,硬件延迟求解的结果整体上比利用欧洲定轨中心全球电离层地图校正的结果大2.50~3.00TECU左右;同时,该方法在消除GNSS系统硬件延迟后,获得的垂直总电子含量(Total Electron Content,TEC)能较好地反映电离层TEC的周日变化、日出增强、半年变化、年变化和春秋分不对称性等特征. 展开更多
关键词 GNSS 硬件延迟 电离层 TEC
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应用经验正交函数估算顶部电离层电子密度剖面 被引量：1
4
作者 王林 万卫星 +2 位作者 乐新安 任志鹏 佘承莉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1582-1590,共9页
本文基于IRI模型、地面数字测高仪和GNSS TEC数据,提出了一种利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,简称EOF)估算顶部电离层电子密度剖面的方法,并将其应用于美国Millstone Hill测高仪和GNSS数据以估算顶部电离层电子密度剖... 本文基于IRI模型、地面数字测高仪和GNSS TEC数据,提出了一种利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,简称EOF)估算顶部电离层电子密度剖面的方法,并将其应用于美国Millstone Hill测高仪和GNSS数据以估算顶部电离层电子密度剖面.通过将估算的临界频率、峰值高度、400km以上电子密度分别与测高仪实测临界频率、测高仪实测峰值高度以及非相干散射雷达实测400km以上电子密度作对比以对方法的有效性进行验证.统计结果显示估算临界频率、峰值高度与测高仪实测数据基本一致,400km以上估算电子密度相较于非相干散射雷达实测的绝对误差平均值仅是测高仪推算400km以上电子密度绝对误差平均值的一半左右.所以本文提出的方法可以更加精确地估算顶部电离层电子密度. 展开更多
关键词 数字测高仪 IRI TEC 经验正交函数 顶部电离层 电子密度
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火星电离层电子浓度昼夜变化特性研究
5
作者 张学习 雷久侯 +1 位作者 万卫星 钟嘉豪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3113-3123,共11页
本文利用MAVEN卫星Langmuir Probe and Waves(LPW)仪器的在轨电子浓度探测数据,研究了火星电离层电子浓度随太阳天顶角(Solar Zenith Angle,SZA)的变化以及昼夜电子浓度变化的异同.基于2014年至2017年期间MAVEN的电子浓度数据,我们发现:... 本文利用MAVEN卫星Langmuir Probe and Waves(LPW)仪器的在轨电子浓度探测数据,研究了火星电离层电子浓度随太阳天顶角(Solar Zenith Angle,SZA)的变化以及昼夜电子浓度变化的异同.基于2014年至2017年期间MAVEN的电子浓度数据,我们发现:在200km以下,白天电离层电子浓度主要受光化学平衡控制,由于白天光电离过程使得昼夜电子浓度差异较大,此时电离层昼夜传输能影响到的最大范围约在SZA=110°;而在200km以上,白天电离层受输运过程控制,此时昼夜电子浓度差别较小,电离层昼夜间电子浓度变化较为缓慢.通过研究MAVEN在deep-dip(低高度深入探测)期间的电子浓度数据,我们发现火星磁场会显著影响夜间200km以下的电子浓度分布结构,强磁场中闭合磁力线对电子沉降过程的阻碍作用使得在夜间该区域的电子浓度小于相邻区域.同时,通过比较deep-dip期间昼夜电子浓度随高度的变化,发现夜间电子沉降作用的影响可能主要集中在160km以下. 展开更多
关键词 火星 MAVEN 电离层 电子浓度 太阳天顶角 昼夜
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我国行星物理学的发展现状与展望 被引量：9
6
作者 戎昭金 崔峻 +7 位作者 何飞 孔大力 张金海 邹鸿 李力刚 尧中华 魏勇 万卫星 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第7期760-768,共9页
半个世纪以来,伴随着人类在深空探测领域内取得的各种重大科学发现,人们对地球、行星以及太阳系有了更深入的认识和理解。这些发现不仅深化了人类对自然的认识,牵引和带动了科学技术的快速发展,同时还孕育并催生了行星物理学等交叉学科... 半个世纪以来,伴随着人类在深空探测领域内取得的各种重大科学发现,人们对地球、行星以及太阳系有了更深入的认识和理解。这些发现不仅深化了人类对自然的认识,牵引和带动了科学技术的快速发展,同时还孕育并催生了行星物理学等交叉学科的兴起和发展。文章在分析国内外行星物理学发展现状的基础上,阐述了行星物理学与传统学科及我国未来深空探测任务之间的相互关系,指出了我国未来行星物理学研究的主要发展方向,并对该学科的未来发展给予了适当建议。 展开更多
关键词 行星物理学 深空探测 学科发展 规划建议
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长时间流星不均匀体母体特征个例研究 被引量：3
7
作者 李傲 李国主 +2 位作者 宁百齐 杨思朋 万卫星 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期342-350,共9页
流星体坠入地球大气烧蚀电离产生流星等离子体尾迹,在等离子体不稳定性过程作用下产生流星不均匀体.利用光学视频和无线电雷达在低纬三亚开展流星体烧蚀和流星不均匀体综合探测结果,发展了一种获取流星不均匀体母体(流星体)特征参数的方... 流星体坠入地球大气烧蚀电离产生流星等离子体尾迹,在等离子体不稳定性过程作用下产生流星不均匀体.利用光学视频和无线电雷达在低纬三亚开展流星体烧蚀和流星不均匀体综合探测结果,发展了一种获取流星不均匀体母体(流星体)特征参数的方法,并对2015年12月双子座流星雨期间观测的一次长持续时间流星不均匀体事例进行了分析,得到了其母体速度、质量和轨道等特征,结果显示产生这次流星不均匀体的流星体速度和轨道等具有双子座流星特点.该方法可应用于流星不均匀体及其母体特征研究. 展开更多
关键词 VHF雷达 光学流星 流星不均匀体 流星体
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碰撞非相干散射理论谱宏观法和微观法的比较研究
8
作者 梁宇 赵必强 +5 位作者 乐新安 丁锋 曾令旗 郝红连 宁百齐 万卫星 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期387-393,共7页
非相干散射理论谱是理解非相干散射雷达探测的理论基础,其求解过程分为微观法和宏观法.在考虑碰撞不考虑磁场的条件下,本文使用这两种方法对理论谱分别进行求解,给出了关键求解过程,并对等离子体的归一化导纳和极化率以及非相干散射的... 非相干散射理论谱是理解非相干散射雷达探测的理论基础,其求解过程分为微观法和宏观法.在考虑碰撞不考虑磁场的条件下,本文使用这两种方法对理论谱分别进行求解,给出了关键求解过程,并对等离子体的归一化导纳和极化率以及非相干散射的微分散射截面和谱密度函数进行分析,得到了它们各自之间的数学关系,概括性分析了两种方法在理论选择、最终结论及多种因素下求解的异同点. 展开更多
关键词 非相干散射谱 微分散射截面 谱密度函数
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数字电离层建设的必要性
9
作者 乐新安 万卫星 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第19期62-66,共5页
实际应用中,针对不同的电离层电波传播效应,对不同的电离层参量特性,需采用不同手段的观测或不同参量模式的预测预报,解决不同的应用需求。这种"各自为阵"的方式不仅浪费资源,应用效果也较差。为此,本文提出了数字电离层概念... 实际应用中,针对不同的电离层电波传播效应,对不同的电离层参量特性,需采用不同手段的观测或不同参量模式的预测预报,解决不同的应用需求。这种"各自为阵"的方式不仅浪费资源,应用效果也较差。为此,本文提出了数字电离层概念,即综合利用中国已有及已经立项的空地多源立体探测体系,在电离层模式化研究的基础上,通过数据融合和数据同化,用数字化方式描述电离层状态参量过去、现在和未来的状况,高效统筹解决各类工程应用中对不同电离层参量的需求。介绍了数字电离层建设的必要性和国内外现状,重点说明了其主要内容和面临的技术瓶颈。 展开更多
关键词 电离层 数据同化 高频通信 北斗卫星导航系统
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