木星冰衛(wèi)星（尤其是"木衛(wèi)2"）在整個(gè)太陽系中有非常獨(dú)特的探測價(jià)值,也是當(dāng)前國際深空探測最前沿、最受關(guān)注的領(lǐng)域之一。在對國外相關(guān)探測技術(shù)歸納總結(jié)的同時(shí),結(jié)合木星冰衛(wèi)星冰下海洋探測的若干科學(xué)問題,次表層模型、溫度廓線及探測深度、電離層的影響等方面,提供了幾種木星冰衛(wèi)星冰下液態(tài)水海洋探測的新思路,并給出了一些初步的系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)和次表層介電特性仿真分析等結(jié)果。通過對新方法、新模式的探索,有望對我國自主木星冰衛(wèi)星的次表層液態(tài)海洋探測起到良好的借鑒作用。 

【文章來源】：深空探測學(xué)報(bào). 2019,6(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

REASON工作原理圖

圖1 REASON工作原理圖表1為目前國外主要的行星環(huán)繞探測次表層雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)對比一覽表。表1中除了2個(gè)木星冰衛(wèi)星的探測計(jì)劃之外，還包括了2個(gè)火星探測器：MARSIS和“淺層雷達(dá)”（SHAllow RADar,SHARAD）的系統(tǒng)參數(shù)。這些探測器的設(shè)計(jì)有若干共同之處，如信號形式均為線性調(diào)頻信號，天線形式均為偶極子天線等，這些載荷之間也是互補(bǔ)的關(guān)系，如“火星探測雷達(dá)”中，SHARAD的載頻和帶寬較高，追求更高的分辨率，MARSIS的載頻較低，且設(shè)計(jì)了多個(gè)頻段，既增加了探測的深度，又能同時(shí)完成對火星電離層的探測。REASON和RIME的區(qū)別則主要體現(xiàn)在探測目標(biāo)的分工上。前者以“木衛(wèi)2”為主要探測目標(biāo)，而后者以“木衛(wèi)3”為主要探測目標(biāo)。

可以考慮采用10 m波（HF頻段）頻段和10 m波和微波相結(jié)合的探測載荷配置（如圖3所示），有許多優(yōu)點(diǎn)：(1)HF頻段盡可能探得深，到達(dá)冰、海交界面；(2)微波頻段采取干涉合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度、高分辨率的表面高程、坡度和粗糙度測量，該體制的雷達(dá)高度計(jì)已在地球觀測衛(wèi)星Cryosat-2中得到了成功驗(yàn)證，特別適合于對大范圍冰表面的觀測[7];(3)該配置的最大優(yōu)點(diǎn)是其為一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)，微波頻段高度計(jì)對遙感目標(biāo)表面高度的跟蹤已是一項(xiàng)經(jīng)過驗(yàn)證的可靠技術(shù)，可通過其高精度的實(shí)時(shí)高程估計(jì)值控制HF頻段的工作時(shí)序，使其跟蹤環(huán)路對微波頻段隨動(dòng)，這樣可以大大提高HF頻段雷達(dá)捕獲有效回波的成功率；(4)修正電離層延遲，電離層對電磁波的傳輸延遲和電磁波頻率的平方成反比，通過雙頻體制很容易估算出木星冰衛(wèi)星電離層中的離子含量，進(jìn)而對其產(chǎn)生的延遲進(jìn)行修正；(5)干涉合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)可以同時(shí)提供木星冰衛(wèi)星表面高度和坡度的信息，這些信息對校正HF頻段雷達(dá)中非天底雜波的影響非常有用。3.3 主被動(dòng)相結(jié)合的探測

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2016-2030年中國空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃建議[J]. 吳季,孫麗琳,尤亮,曹松,白青江,鄒永廖,張偉.  中國科學(xué)院院刊. 2015(06)
[2]基于分層介質(zhì)模型的HF雷達(dá)高度計(jì)火星回波仿真研究[J]. 徐曦煜,劉和光,楊雙寶.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]雙頻雷達(dá)高度計(jì)電離層色散效應(yīng)誤差分析[J]. 徐曦煜,劉和光.  中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào). 2007(02)



本文編號：3616439