GB/T 42214-2022空間環(huán)境低高度(300 km～600 km)高能輻射模型

ICS49140

CCSV.06

中華人民共和國國家標準

GB/T42214—2022

空間環(huán)境低高度300km~600km

()

高能輻射模型

Spaceenvironment—Modelofhighenergyradiationatlow

altitudes300km~600km

()

ISO177612015Saceenvironmentnaturalandartificial—

[:,p()

Modelofhihenerradiationatlowaltitudes300kmto600kmMOD

ggy(),]

2022-12-30發(fā)布2023-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T42214—2022

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………1

一般概念和約定

4…………………………2

附錄資料性質子和電子的微分通量表

A()……………3

參考文獻

………………………6

GB/T42214—2022

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件修改采用空間環(huán)境自然和人工低高度高能輻射

ISO17761:2015《()(300km~600km)

模型

》。

本文件與相比做了下述結構調整

ISO17761:2015:

增加了規(guī)范性引用文件一章

———“”;

第章對應中的第章其中對應的增

———3ISO17761:20152,3.1~3.5ISO17761:20152.1~2.5,

加了

3.6、3.7。

本文件與的技術差異及其原因如下

ISO17761:2015:

增加了正電子和電子及其能量范圍的表述見第章以提高本文件使用的準確性

———(1),;

更改了術語截止剛度為地磁截止剛度見

———“”“”(3.3);

更改了地磁坐標系L和B見的定義

———“”(3.4);

增加了術語正電子見通量見便于本文件的理解和使用

———“”(3.6)、“”(3.7),;

增加了正電子和電子能量范圍的規(guī)定見第章

———(4)。

本文件做了下列編輯性改動

:

為與現(xiàn)有標準協(xié)調將標準名稱改為空間環(huán)境低高度高能輻射模型

———,《(300km~600km)》;

更改了通量符號見第章和附錄使上下文一致

———(4A),;

用資料性引用的替換了見第章

———GB/T37834ISO15390(4);

更改了微分通量的單位表示見附錄以符合行業(yè)習慣

———(A),;

更改了表和表中表頭的部分錯誤值

———A.1A.2。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國科學院提出

。

本文件由全國宇航技術及其應用標準化技術委員會歸口

(SAC/TC425)。

本文件起草單位北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所深圳星地孿生科技有限公司哈爾濱工業(yè)大學深圳

:、、()、

北京飛行器總體設計部中國科學院國家空間科學中心哈爾濱工業(yè)大學天津市濱海新區(qū)微電子研究

、、、

院中國航天標準化研究所

、。

本文件主要起草人沈自才呼延奇于瀾濤王世金季啟政李興冀柳曉寧趙瑜馮學尚

:、、、、、、、、、

李昌宏王馨悅鐘秋珍畢津順陳東許冬彥左平兵楊劍群葛麗麗彭毓川劉薇

、、、、、、、、、、。

Ⅰ

GB/T42214—2022

引言

本文件用于估算地球磁層內低高度上的高能帶電粒子通量

(300km~600km)。

入射地球的高能銀河宇宙線[2]與大氣相互作用產(chǎn)生各種次級成分主要包含電子質子中子和伽

,、、

馬射線其中帶電粒子將在地磁場作用下沿著一定軌跡運動[4]一大部分次級帶電粒子因其剛度小于

,,。

地磁截止剛度只能沿地球磁力線向外太空運動[3]到達衛(wèi)星軌道高度并在地球周圍形成高能粒子輻射

,,

帶其中一部分次級質子直接被地磁場捕獲形成內輻射帶這些能量大于幾十的質子主要來自

。,MeV

反照中子的β衰變即所謂的宇宙線反照中子衰變機制基于上述機制地球赤道上空存

,“”(CRAND)。,

在一個環(huán)狀的高能粒子輻射帶即地球輻射帶由于地磁偶極軸相對地心存在一定的偏移因此在南大

,。,

西洋異常區(qū)約的低高度上就可觀測到捕獲粒子存在

(SAA)300km。

根據(jù)二十世紀六十年代中期到七十年代早期的觀測數(shù)據(jù)美國的模型給出了地球捕獲質子

,AP-8

輻射模型[5]后來基于釋放與輻射綜合效應衛(wèi)星太陽異常和磁層粒子探測器質子電

。,(CRRES)、/(/

子望遠鏡和美國國家海洋大氣局電視和紅外觀測衛(wèi)星系列等衛(wèi)

)(SAMPEX/PET)/(NOAA/TIROS)

星的測量數(shù)據(jù)對低地球軌道輻射環(huán)境模型進行了改進[6]~[8]可用于估算能量低于約

,(LEO),100MeV

的輻射環(huán)境其中一些模型考慮了地磁場的長期變化和南大西洋異常區(qū)的漂移[9]

,(SAA)。

歐洲物質反物質探索與輕核天體物理研究有效載荷任務對高能能量大約

/(PAMELA)LEO(

以上宇宙線進行了更精確的測量[10]本文件描述的模型就是基于的測量數(shù)據(jù)包

100MeV),PAMELA(

含被捕獲粒子和反照粒子而建立

)。

Ⅱ

GB/T42214—2022

空間環(huán)境低高度300km~600km

()

高能輻射模型

1范圍

本文件描述了基于在軌測量數(shù)據(jù)的近地空間帶電粒子通量

PAMELA。

本文件適用于低高度上能量大于至地磁截止剛度的質子以及能量

(300km~600km)100MeV,

大于或等于至地磁截止剛度的電子和正電子的通量計算并用于確定高能帶電粒子對航天器

70MeV,

設備或航天員的影響

。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件

。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件

。

31

.

IGRF模型IGRFmodel

國際地磁參考場模型InternationalGeomagneticReferenceFieldmodel

用一系列球諧函數(shù)表示的地磁參考場

。

注國際地磁與高空物理協(xié)會負責模型的開發(fā)和修正每五年發(fā)布一次系數(shù)

:(IAGA)IGRF,。

32

.

粒子磁剛度particlemagneticrigidity

運動粒子動量的量度其表達式為

,