冯杰 郭立新 徐彬 吴健 许正文 赵海生 马征征

（1. 中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室，青岛 266107；2. 西安电子科技大学物理与光电工程学院，西安 710071）

引 言

火箭尾气(如H2O)以超音速喷射进入电离层，与背景电离层离子交换电荷时，产生的高速拾取离子(H2O+)束可以在高层大气中产生广泛的效应. 这些效应包括：增强的光辐射，大范围的大尺度等离子体湍流，通过复合降低等离子体密度，产生电离层洞及改变无线电波传播环境等. 用雷达和光学仪器探测火箭尾焰产生的电离层等离子体效应可反演火箭羽流的物理特性.

早在1959年Vanguard Ⅱ发射后，人们已开始使用地基/天基雷达对火箭喷焰电离层效应进行观测与研究[1]. 1973年5月14日，美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)在土星V火箭(Saturn V)发射天空实验室时，使用卫星信标和垂测仪进行了观测，结果发现火箭尾焰形成的等离子体总电子含量(total electron content, TEC)减少了近50%，并持续了4 h[2-3]. 1979年9月20日，美国利用大力神洲际导弹/半人马火箭发射了NASA的第三颗高能天体物理观测卫星，非相干散射雷达(incoherent scattering radar, ISR)获取了大尺度电离层洞空间分布特征，电离层洞持续了3 h，电子密度耗空达80%[4-6].

近些年，关于火箭尾焰的研究，朝鲜、日本的报道相对频繁. 大浦洞1号和2号导弹[7]、种子2号火箭[8]、银河3号和光明4号[9]发射时，利用日本稠密GPS站网对火箭引起的电离层效应进行了观测，发现发射均引起了不同程度的电子密度耗空. 美国就可回收式猎鹰9号火箭的发射研究了电子吸附和……