AEROSPACE SHANGHAI, Volume. 41, Issue 5, 1(2024)
Figures & Tables(8)
Fig. 1.
Fig. 2.
Table 1.
<bold>Scientific goals</bold>，<bold>roadmaps of research</bold>，<bold>key targets</bold>，<bold>and task of each payload</bold> View tableView in ArticleTable 1.
<bold>Scientific goals</bold>，<bold>roadmaps of research</bold>，<bold>key targets</bold>，<bold>and task of each payload</bold> 科学目标 研究思路 探测要素 承担任务的有效载荷 破解太阳爆发理论机理难题 以Lin-Forbes模型[ 13 ]为指引，通过近距离观测或原位探测爆发磁结构，获取磁重联电流片几何尺度[25 ]，探测电流片、CME和激波的精细结构[26 -28 ]，探测高能粒子，全面证实由Lin-Forbes模型所刻画的太阳爆发的全物理过程[29 -34 ]爆发磁结构 多波段光谱成像仪 各类高能带电粒子（电子能量达到10 MeV以上，质子和重离子能量分别达到300 MeV和300 MeV/n）[ 35 -37 ]中高能粒子探测仪 磁重联电流片与激波[ 38 -39 ]电磁场探测仪 破解日冕加热和太阳风加速之谜 参考已有日冕加热候选机制[ 40 -41 ]，通过近距离观测和原位探测，提供日冕加热具体机制的观测实证[43 -45 ]；针对太阳风源区的湍流性质及其与离子电荷态冻结过程的关系，通过探测源区湍流结构和跟踪重离子电荷态冻结过程，揭示两种太阳风的起源与加速机制[48 ]；完整描述日冕加热和太阳风加速的物理图像纳尺度（<0.1"）结构及演化特征[ 42 ]，太阳风源区湍流结构多波段光谱成像仪、电磁场探测仪 给定日冕加热机制的观测表现[ 46 -47 ]多波段光谱成像仪 太阳风重离子电荷态冻结过程 中高能粒子探测仪 实现关键物理信息获取零的突破 在黄道面之外[ 24 ]，对不同纬度的日冕矢量磁场直接进行原位探测，解决普适的常规测量日冕磁场的方法和技术缺乏的问题[49 -55 ]，对磁场和等离子体结构进行超近距离遥感观测；根据尘埃与飞船碰撞的后果[56 ]研究近日环境尘埃分布，确定太阳系尘埃盘内边界；结束中低层日冕矢量磁场、极区磁场与等离子体动力学性质以及太阳附近尘埃分布等重要信息缺失的历史日冕矢量磁场 电磁场探测仪 日冕与极区磁场和等离子体结构 多波段光谱成像仪、电磁场探测仪 太阳附近尘埃及其分布特征 电磁场探测仪
Table 2.
Functions and indicators of the electromagnetic field detector View tableView in ArticleTable 2.
Functions and indicators of the electromagnetic field detector 探测要素 测量动态范围 响应带宽 噪声水平 电场 ±1 V/m DC~1 MHz 平均0.2 mV/（m·Hz-1/2） @1 Hz~1 MHz 磁场 地面测试及木星借力模式/nT ± 65 536 DC~20 kHz ≤3×10-2 nT/Hz1/2 @1 Hz
≤1×10-2 nT/Hz1/2 @1 kHz
近日模式(<10R⊙) /nT ± 16 384 远日模式(>10R⊙) /nT ± 4 096 行星际模式(>20R⊙) /nT ± 1 024
Table 3.
Comparisons of the indicators and functions between the SCOPE and PSP View tableView in ArticleTable 3.
Comparisons of the indicators and functions between the SCOPE and PSP 比较项目 PSP（美国） SCOPE（中国） 轨道 倾角 3.4°黄道面附近 64.9°远离黄道面 近日点/远日点日心距（R⊙） 9.86/150 5/123 周期/d 88 59.3 载荷特色 光学载荷 侧面观测 直接观测 太阳风粒子探测仪 无电荷态探测 有电荷态探测 中高能粒子探测仪 有 有 电磁场探测仪 有 有 科学预期 峰年穿越CME-耀斑电流片机会 1.5次/年 4.5次/年 近距离（<25R⊙）观测CMER耀斑电流片 每轨79.5 h观测窗口，白光 每轨73 h观测窗口，多波段 搜寻及证认纳耀斑（<70 km）加热日冕证据 无 每轨48 h观测窗口 搜寻与证认纳尺度（<40 km）波动源以及MHD波加热日冕证据 无 每轨24 h观测窗口 日冕矢量磁场就位测量范围 >9.86R⊙，黄道面附近 >R⊙，大纬度范围 高能带电粒子CME激波加速注入区间（5R⊙~10R⊙）就位测量 无 每轨24 h观测窗口 太阳风源区就位探测 黄道面附近 近乎全纬度范围 太阳极区近距离（<6R⊙）观测 无 每轨2次机会 重离子电荷态冻结过程就位探测 无 每轨24 h探测窗口 太阳风磁力线回转源区就位探测 无 每轨24 h探测窗口 进入无尘埃区就位探测其内边缘 无 每轨24 h探测窗口
Table 4.
Comparisons of the parameters and performance between the thermal shields of the SCOPE and PSP View tableView in ArticleTable 4.
Comparisons of the parameters and performance between the thermal shields of the SCOPE and PSP 比较项目 SCOPE PSP 迎日面最高温度/°C 2 600 1 400 背日面温度/°C 500 315 主体材料 碳泡沫板 碳泡沫板 主体材料厚度/cm 30 11.4 C/C 板厚度/mm 2.5 2.5 迎日面涂层 HfC、SiC、钽酸盐 氧化铝（Al2O3） 迎日面直径/m 2.5 2.3 背日面直径/m 2.35 2.3 总质量/kg <65 72 近日点极限工作时间/h 24 20
Table 5.
<bold>Total energy flux of middle-high energy particles at a heliocentric distance of 5<i>R</i></bold><sub>⊙</sub><bold> and dust at a heliocentric distance of 20<i>R</i></bold><sub>⊙</sub> View tableView in ArticleTable 5.
<bold>Total energy flux of middle-high energy particles at a heliocentric distance of 5<i>R</i></bold><sub>⊙</sub><bold> and dust at a heliocentric distance of 20<i>R</i></bold><sub>⊙</sub> 行星际空间中可影响飞行器的主要粒子 太阳风粒子[
61 ]（持续存在）
CME粒子[
61 ]（偶发，掠过SCOPE的时间<2 min）
尘埃粒子[
56 ](持续存在，密度不均匀)
质子 α粒子 重要参数 速度：4×102 km·s-1
密度：8.36×10-20 g·cm-3
温度：106 K
速度：5×102 km·s-1
密度：1.34×10-21 g·cm-3
温度：107 K
速度：
103 km·s-1
密度：
6×10-18 g·cm-3
密度：
<10-21 g·cm-3
最大速度：400 km·s-1 FE/（J·m-2·s-1） 3.20 3 000 <0.032
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Jun LIN, Xi LU, Yuhao CHEN, Fan HUANG, Shenyi ZHANG, Yiteng ZHANG, Bin ZHOU, Zhenhua GE, Liu LIU, Hui TIAN, Jiansen HE, Xin CHENG, Pengfei CHEN, Xianyong BAI, Haisheng JI, Jiajia LIU, Xiaoshi ZHANG.
Paper Information
Category: Special Paper of Expert
Received: Jun. 25, 2024
Accepted: --
Published Online: Jan. 15, 2025
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