靜止軌道衛(wèi)星太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡.pdf

1、為了滿足國內(nèi)空間天氣預(yù)報天基監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)的迫切需要,正積極研制太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡,該望遠(yuǎn)鏡用來監(jiān)測和預(yù)報影響空間天氣變化的主要太陽活動,成像資料專門服務(wù)于空間天氣預(yù)報研究.該論文的主要研究內(nèi)容開展太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡相關(guān)的物理設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)及在軌運(yùn)行方案,并完成系統(tǒng)的部分關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān).物理設(shè)計(jì)的主要研究內(nèi)容包括:分析目前國內(nèi)國際空間天氣預(yù)報的發(fā)展現(xiàn)狀及開展空間天氣預(yù)報的必要性和重要性;分類討論了災(zāi)害性空間天氣的種類、影響及目前國

2、際上的預(yù)報方法;分析了空間天氣太陽擾動源及擾動源爆發(fā)的先兆現(xiàn)象或者伴生現(xiàn)象;討論了太陽短波輻射線譜和連續(xù)譜輻射強(qiáng)度的計(jì)算方法;推導(dǎo)了利用望遠(yuǎn)鏡多波段的觀測結(jié)果反演日冕等離子體溫度、發(fā)射量等參數(shù)的物理方法;論證了開展空間天氣經(jīng)驗(yàn)預(yù)報和發(fā)展數(shù)值預(yù)報有效的成像譜段.技術(shù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:分析了望遠(yuǎn)鏡的系統(tǒng)組成及成像方式選擇;完成太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡光學(xué)、電子學(xué)、機(jī)械等方面的技術(shù)設(shè)計(jì);計(jì)算分析了太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡對不同溫度的等離子體

3、響應(yīng)、反演高低溫等離子體參數(shù)的最佳過濾片組合利用及望遠(yuǎn)鏡對不同太陽活動現(xiàn)象的響應(yīng).在軌運(yùn)行方案的主要研究內(nèi)容包括:針對靜止軌道衛(wèi)星應(yīng)用平臺,制訂和優(yōu)化了望遠(yuǎn)鏡在軌試驗(yàn)方案;完成望遠(yuǎn)鏡的機(jī)電熱初步接口設(shè)計(jì).關(guān)鍵技術(shù)突破包括:完成X射線和極紫外波段都敏感的抗輻照型CCD技術(shù)設(shè)計(jì),并利用CPLD實(shí)現(xiàn)了非規(guī)則像素陣列CCD的驅(qū)動時序和讀取電子學(xué)電路設(shè)計(jì)和調(diào)試;完成1ms~10s寬動態(tài)范圍快門裝置設(shè)計(jì)和調(diào)試.太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡在國際上首次提

4、出并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備集成掠入射望遠(yuǎn)鏡和正入射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng),分析表明,該設(shè)計(jì)方式完全滿足應(yīng)用要求.太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡工作在4-100A的X射線波段和195A極紫外譜段,體積φ236mm×795mm,視場角45arcmin,CCD陣列544×544像素,角度分辨5arcsec,提供全日面、高分辨的成像觀測.太陽X-EUV成像望遠(yuǎn)鏡能夠觀測活動區(qū)、耀斑、冕洞、CME、EIT波、dimming、sigmoid、CUSP等影響空間天氣變化的太