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基于空间矢量天线的太阳低频射电爆发探测研究

2021-03-03陈林杰颜毅华谭宝林

深空探测学报 2021年1期
关键词:方向信号

陈林杰,颜毅华,2,谭宝林,2

(1. 中国科学院 国家天文台 太阳活动重点实验室,北京 100101;2. 中国科学院大学 天文学与空间科学学院,北京 100047)

引 言

由太阳爆发活动引起的太阳风、日冕物质抛射、行星际激波和高能粒子事件被称为太阳电磁风暴,超级太阳爆发将会引起一系列的空间灾害性影响。因此,探索和掌握这些事件的发生、发展和活动规律,不仅在空间科学领域,在人类社会发展方面也有着重要的意义。

从日球层密度模型可得出,太阳射电辐射的频率与日冕高度之间具有直接的联系:辐射频率越高,其辐射源区越接近太阳表面,频率越低其源区则距离太阳表面越远。来自太阳的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)、高能粒子流和太阳风暴等现象,当它们离开太阳表面附近空间后,随着等离子体密度的迅速降低,其辐射频率也将迅速降低,从而使光学、红外、紫外、X射线、微波及米波射电探测都失去了作用。我们无法知道这些高速扰动源在离开太阳表面附近以后在日地之间广阔空间里是如何传播和演化的。目前在轨运行的各种空间太阳探测器中,其探测波段主要为可见光、紫外线、X射线等波段,这些波段的太阳辐射源区基本上均位于距离太阳表面1~2个太阳半径以内的空间范围。这类探测对于离开太阳表面2个太阳半径以外到地球附近的广阔空间里所发生的物理过程几乎无能为力,而甚低频射电探测则有可能在这个领域里取得明显突破。

射电天文学中的甚低频(≤ 30 MHz),作为最后几个未被实质观测的频谱窗口之一,一直受到天文学家的重视。……

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