[拼音]：kongjian wuli tance

[外文]：space physics exploration

為研究地球大氣層外的空間物理現(xiàn)象和過程而進行的探測。空間物理探測及其結(jié)果是空間物理學研究的主要手段和依據(jù)。在地面設(shè)立觀測臺進行觀測雖是空間物理探測的重要方面，但是它不能直接探測，不能定量地描繪空間各種物理量和它們之間的關(guān)系?；鸺腿嗽斓厍蛐l(wèi)星的出現(xiàn)，使人們能把各種儀器送入空間進行直接探測，使得空間物理迅速發(fā)展成為一門獨立的學科。

火箭和衛(wèi)星空間物理探測的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個階段。第一階段是對空間物理現(xiàn)象作定量的描述，主要是了解空間物理的平均狀態(tài)，利用比較簡單的儀器測量地球大氣層、電離層、磁層和行星際空間的基本結(jié)構(gòu)，在這個基礎(chǔ)上建立了高層大氣模型、電離層模型、輻射帶模型和太陽光譜，發(fā)現(xiàn)了行星際磁場的扇形結(jié)構(gòu)，建立了太陽風的模型。第二階段是對空間物理過程的規(guī)律進行分析，了解空間物理狀態(tài)形成和變化的原因。除擴大探測范圍，提高儀器探測水平外，還從單個衛(wèi)星孤立地進行探測發(fā)展為多個衛(wèi)星聯(lián)合探測（見“國際日地探險者”衛(wèi)星）。多顆衛(wèi)星聯(lián)測的好處是：

（1）可以區(qū)分被測物理量是隨時間變化還是隨空間變化；

（2）可以判斷物理量是靜止的還是移動的，并測出它移動的方向和速度；

（3）可以對不同區(qū)域同一時間的測量結(jié)果進行分析，研究兩個區(qū)域物理量之間的因果關(guān)系。第二階段還進行了主動式實驗，即用人工方法破壞空間物理環(huán)境的平衡狀態(tài)，然后觀測它恢復平衡的動力學過程。這種方法有利于從眾多的物理參數(shù)中突出某一個或少數(shù)幾個加以研究，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律。

空間物理探測的主要對象，有中性粒子、高能帶電粒子、等離子體、固體顆粒、低頻電磁波和等離子體波、磁場、電場。

中性粒子

地球、某些行星和少數(shù)衛(wèi)星的大氣層主要是由中性的原子和分子組成的。行星際空間中也有少數(shù)中性粒子。探測的方法是用質(zhì)譜儀直接取樣，分析中性粒子的成分和密度，或根據(jù)大氣阻力造成衛(wèi)星軌道的變化來推算大氣密度。美國曾發(fā)射過專門測量大氣密度的衛(wèi)星。

高能帶電粒子

空間存在著大量的電子、質(zhì)子和重離子等能量很高的帶電粒子。使用的探測儀器有：

（1）利用氣體電離作用的蓋革-繆勒計數(shù)器、正比計數(shù)器和電離室；

（2）半導體計數(shù)器；

（3）切侖柯夫探測器。單獨使用它們，能測到帶電粒子的通量和能譜；組合起來可以測量粒子成分和角分布。早期的空間探測衛(wèi)星大多帶有測量高能帶電粒子的儀器。

等離子體

太空中絕大部分物質(zhì)以等離子形式存在。地球的電離層和太陽風都由等離子體組成，磁層中也有幾個等離子體密集區(qū)域。由于過去人們對它認識不足，所以等離子體測量工作開展得較晚。直接測量等離子體的儀器分為兩類：一類根據(jù)落到傳感器上的帶電粒子產(chǎn)生的電流來推算等離子體的密度和溫度，如法拉第筒、減速勢分析器和離子捕集器；另一類是探針，通過在探針上加不同電壓引起的電源變化來推算等離子體參數(shù)。

固體顆粒

在太陽系內(nèi)，除了行星和小行星外，還有大量的、微小的固體顆粒在圍繞太陽的軌道上運動，這些固體顆粒稱為微流星體。常用的測量方法有：

（1）利用微粒的沖擊產(chǎn)生壓電效應(yīng)；

（2）利用微粒通過電容器兩極板之間使電容器放電；

（3）利用微粒引起物質(zhì)發(fā)光；

（4）利用微粒穿透擋光片生成小孔透過日光；

（5）利用微粒在塑料薄膜上打出小孔，回收后用顯微鏡分析。

低頻電磁波和等離子體波

空間等離子體不穩(wěn)定過程和電磁場變化會激發(fā)各種頻率的電磁波和等離子體波。頻率為幾赫以下的波動一般用磁強計測量，頻率較高的波動用接收機測量。

磁場

磁場是空間環(huán)境的重要參數(shù)之一。探測磁場的儀器有線圈式磁強計、磁通門式磁強計、質(zhì)子旋進式磁強計和光泵磁強計。

電場

與其他項目比較，空間電場的測量工作開展較晚，因為空間電場強度一般只有幾毫伏/米，而飛行器相對周圍等離子體的電位一般高達幾伏，使得直接測量極為困難。電場測量原理是：從衛(wèi)星上對稱地伸出兩根桿子，測量桿子兩端的電位差就能求出電場強度。主動式實驗有釋放鋇云的方法，根據(jù)鋇離子在電磁場作用下的漂移速度推算出電場的方向和大小。

為探測空間物理環(huán)境，美、蘇等國都發(fā)射了空間物理探測衛(wèi)星。

建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101

標簽：kongjian wuli tance、空間物理探測

版權(quán)聲明：本文采用知識共享 署名4.0國際許可協(xié)議 [BY-NC-SA] 進行授權(quán)

文章名稱：《空間物理探測》

文章鏈接：http://www.fjemb.com/12465.html

該作品系作者結(jié)合建筑標準規(guī)范、政府官網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識整合。如若侵權(quán)請通過投訴通道提交信息，我們將按照規(guī)定及時處理。