呼延奇，蔡震波

（北京空间飞行器总体设计部，北京 100094）

0 引言

近年来，轨道高度5000～15 000 km 的中地球轨道区域卫星的应用越来越受到关注。中地球轨道一般指高度在2000 km 以上、36 000 km（GEO）以下的轨道。这类轨道的特点是大气阻力较小、地面覆盖范围广、可视时间长，具备很多其他轨道所不具备的优越条件，是用于全球导航和移动通信的主要轨道高度。

中地球轨道卫星位于地球外辐射带和内辐射带之间的槽区。因为等离子层顶产生的哨声波在槽区引起很强的粒子投掷角散射，使得粒子不容易被捕获，形成了一个低辐射通量的区域，所以长期以来人们一般认为槽区是近地恶劣辐射环境中的一个安全区域，是适合航天器运行的“安全岛”[1]。然而，CRRES卫星在轨监测的数据显示，在强烈的太阳风暴期间，地球辐射带粒子环境存在显著的强度变化及空间位置重新分布，尤其是在槽区，甚至出现新的质子带和电子带，这深刻改变了人们的原有认识[2-5]。

如果槽区空间粒子环境的动态变化是短时存在的，则从卫星抗辐射设计角度不需太多关注；而如果这种动态变化引起的辐射强度变化达到或超过1个数量级，且持续时间长达数月（或者虽持续时间较短但动态变化频繁），则在卫星的抗辐射设计中必须采取相应的措施，以确保卫星能够耐受在轨可能遭遇的最恶劣辐射环境。

本文利用国际上典型的地球辐射带模型，在详细分析槽区粒子辐射环境动态变化特征的基础上，系统研究这种动态变化对卫星遭受的累积性辐射效应的影响，从而有助于为中轨卫星的抗辐射设计确定合理的环境条件及约束。……