朗缪尔探针/等离子体分析仪搭载“张衡一号”获得我国首张全球原位电离层分布图

　　2018年5月12日，在汶川地震十周年国际研讨会暨第四届大陆地震国际研讨会上，中国地震局和中国国家航天局首次对外公布了我国首颗电磁监测试验卫星“张衡一号”的初步结果。空间中心空间环境探测研究室研制、我国首台星载朗缪尔探针（LP）和首台星载等离子体分析仪（PAP）获取的我国首个全球原位电离层分布图公开面世。

　　朗缪尔探针和等离子体分析仪分别用于电离层电子密度温度、离子密度温度和漂移速度的原位探测。自2018年2月6日开机工作以来，两台仪器的工程参数正常，科学数据连续稳定。与DEMETER数据相比，朗缪尔探针/等离子体分析仪数据能准确反映电离层分布特征，精细结构更加丰富和具有科研价值。

　　图一：朗缪尔探针获得的电子密度和电子温度（左）与DEMETER卫星同类数据对比图。

　　图二： 等离子体分析仪获得的离子密度和离子温度（左）与DEMETER卫星同类数据对比图。

　　图三：朗缪尔探针和等离子体分析仪

　　朗缪尔探针和等离子体分析仪填补了我国两项载荷技术空白。中国科学院国家空间科学中心是空间等离子体探测技术开展最早的单位，是国内该领域技术最先进、经验最丰富的优势单位和引领者。研制过程中，郎缪尔探针和等离子体分析仪开发团队集智攻关，提出了影像法精确检测透过率的方案，实现了高密度、高精度栅网透过率的精确测定；突破了理想球形设计、极弱电流监测（pA级）等关键技术，实现了空间等离子体信息的精密收集。经意大利INAF-IAPS等离子体环境的严格测试，达到了科学探测准确性、可靠性的需求。

　　电离层是近地空间电波传播的关键媒介，其扰动变化和不规则分布是短波通信、卫星导航定位等现代技术的重要威胁之一，同时也被认为是地震前兆电磁波的捕获区域。朗缪尔探针和等离子体分析仪获得的高精度全球原位电离层分布图可为电离层动力学研究、地震前兆研究、航天工程研究等提供必要数据支撑，促进空间天气学、地震科学等多学科发展，具有非常重要的科学和工程意义。

        （供稿：空间环境探测研究室）