CLUSTER 科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)DPS 科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)

CLUSTER科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)〔CSDS〕

DPS科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)〔DSDS〕

〔簡介〕史建魁中國科學院空間科學與應用研究中心2004/04/01地球空間雙星探測方案DSP1內(nèi)容一、CLUSTER科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)1、CLuster衛(wèi)星概況2、Cluster衛(wèi)星的有效載荷3、Cluster科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)二、DSP科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)1、CLuster衛(wèi)星概況2、Cluster衛(wèi)星的有效載荷3、Cluster科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)21、Cluster衛(wèi)星概況〔1〕Cluster的每顆衛(wèi)星上都帶有11部儀器4顆衛(wèi)星上的儀器相同，共有44部儀器發(fā)射后經(jīng)過半年的調(diào)整和試運行，已于2001年2月正式獲取科學數(shù)據(jù)目前運行正常，從發(fā)射到任務結束，ClusterII衛(wèi)星方案運行4.9年，還準備再延長。3Cluster軌道近地點：4Re，遠地點：19.6Re，傾角:90度,

周期:57小時

1、Cluster衛(wèi)星概況〔2〕42、Cluster衛(wèi)星的有效載荷〔1〕簡稱 儀器 工程負責人〔PI〕——————————————————---------—————————————FGM 磁強計 A.Balogh(U.K)STAFF 場波動時空分析器 N.Cornilleau-Wehrlin(France)EFW 電場和波實驗儀 G.Gustafsson(Sweden)WHISPER高頻波和電子密度探測器 P.M.E.Decreau(France)WBD 寬帶波測量儀 D.A.Gurnett(U.S.A)DWP 數(shù)字波處理器 L.J.C.Woolliscrooft(U.K.)EDI 電子漂移器 G.Paschmann(Germany)ASPOC衛(wèi)星電位主動控制器 W.Riedler(Austria)CIS Cluster離子譜儀 H.Reme(France)PEACE等離子體電子和電流探測器 A.D.Johnstone(U.K.)RAPID 粒子成像探測器 B.Wilken(Germany)-----------------------------------------------------------------------------------------------------51．Cluster電子漂移儀器〔EDI〕以高精度和敏感度來測量電場和磁場的垂直梯度2．寬帶等離子體波探測〔WBD〕對25Hz到577kHz內(nèi)電場和磁場擾動進行高分辨測量3．Cluster數(shù)字化波處理實驗(DWP)探測頻率從DC直至100kHz的電磁波4．Cluster電場和波實驗(EFW)測量電場和密度波動，采樣率36000次/秒，可用來確定電子密度和溫度5．共振探測器與波分析(WHISPER)主要絕對測量0.2-80cm-3范圍的全部等離子體密度6．Cluster離子譜儀(CIS)實驗熱離子分析器(HIA)，飛行時間離子成分與分布函數(shù)分析器(CODIF)2、Cluster衛(wèi)星的有效載荷〔2〕67．粒子成象探測儀(RAPID)探測20-400keV的電子，40-1500keV的質(zhì)子和〔10keV-1500keV〕/單位原子量的重離子等超熱等離子體的分布8．Cluster磁場測量〔FGM〕以高時間分辨率精確測量磁場9．等離子體電子和電流實驗〔PEACE〕測量0.59eV-26.4keV間電子三維速度分布10．Cluster場波動時—空分析實驗(STAFF)測量最高頻率達4kHz的磁場波動11．主動衛(wèi)星電位控制(ASPOC)控制衛(wèi)星電位,離子流二、Cluster衛(wèi)星的有效載荷〔3〕73、Cluster科學數(shù)據(jù)〔1〕3.1概述〔1〕8Cluster的科學數(shù)據(jù)產(chǎn)品為44部儀器的全部數(shù)據(jù)產(chǎn)品。分為：主參數(shù)數(shù)據(jù)PP，4秒平均數(shù)據(jù)〔自旋平均〕，各衛(wèi)星都有，CDF格式總參數(shù)數(shù)據(jù)SP，分鐘平均數(shù)據(jù)，僅有C3數(shù)據(jù)CDF格式3.2概述〔2〕9101112131415

二、DSP科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)〔DSDS〕1．雙星衛(wèi)星簡況中國地球空間雙星科學探測方案〔簡稱“雙星方案〞〕，英文為“DoubleStarProgram〞簡稱“DSP〞是與歐空局進行國際合作的科學方案。

雙星方案包括2顆衛(wèi)星：赤道衛(wèi)星:TC-1,探測1號，其軌道在近赤道區(qū)2003年12月30日發(fā)射成功，完成在軌測試極軌衛(wèi)星：TC-2,探測2號，其軌道為極軌型2004年7月發(fā)射16赤道星：近地點555km遠地點13Re傾角約28.5度極軌星：近地點350km遠地點4Re傾角約90度

1．雙星衛(wèi)星簡況〔2〕17雙星將與Cluster配合，形成人類歷史上地球空間6點探測方案，將對地球空間的不同區(qū)域進行同時探測，這是一個偉大的創(chuàng)新。1．雙星衛(wèi)星簡況〔3〕182、雙星的有效載荷〔1〕赤道星：磁通門磁強計 FGM 〔UK，Austria〕電子和電流儀 PEACE 〔LEEA，UK〕熱離子分析儀 HIA 〔France〕低頻電磁波探測器 STAFF〔France)電位主動控制儀 ASPOC 〔Austria〕高能電子探測器 HEED 〔China〕高能質(zhì)子探測器 HEPD 〔China〕重離子探測器 HID 〔China〕192、雙星的有效載荷〔2〕極軌星：磁通門磁強計 FGM 〔UK，Austria〕電子和電流儀 PEACE〔HEEA，UK〕中性原子成像儀NAI〔Irland，China〕低能離子探測器LEID 〔China〕高能電子探測器 HEED 〔China〕高能質(zhì)子探測器 HEPD 〔China〕重離子探測器 HID 〔China〕低頻電磁波探測器 LFEW 〔China〕202、雙星的有效載荷〔3〕1.1磁通門磁強計〔FGM〕FluxGateMagnetometer精確進行高時間分辨的磁場三維測量●測量范圍:-65536--+65504nT●分辨率:最高為7.813X10-3nT

1.2電子和電流儀〔PEACE〕PlasmaElectronandCurrentExperiment測量范圍為1eV--26keV電子能譜、三維分布函數(shù)●測量范圍:LEEA1eV--1keVHEEA30eV--26keV211.3低能離子探測器〔LEID〕LowEnergyIonDetector測量離子的能譜能量范圍：30eV－40keV

1.4熱離子分析儀〔HIA〕HotIonAnalyser測量離子的能譜、三維分布函數(shù)能量范圍:5eV-30keV時間分辨：4s2、雙星的有效載荷〔4〕221.5中性原子成象儀〔NAI〕NeutralAtomImager中性原子成象，探測地球空間的大尺度變化中性原子成象儀〔NAI〕能量范圍:0.1keV–140keV

1.6高能電子探測器〔HEED〕HighEneergyElectronDetector測量電子的能譜能量范圍：150keV～6MeV2、雙星的有效載荷〔5〕231.7高能質(zhì)子探測器〔HEPD〕HighEnergyProtonDetector測量質(zhì)子的能譜測量范圍：30～400MeV1.8重離子探測器〔HID〕HeavyIonDetector探測核電荷數(shù)大于等于2的重離子能量范圍：10MeV〔He〕～8GeV〔Fe〕能道劃分:9個能道He+,Li+、Be+、B+,C+,N+,O+,F+、Ne+、Na+,Mg+、Al+等，Ar+、K+等，F(xiàn)e+、Co+等。2、雙星的有效載荷〔6〕241.9主動飛行器電位控制〔ASPOC〕ActiveSpacePotentialControl控制衛(wèi)星電位，有效測量低能離子

1.10低頻電磁波探測器〔LFEW〕LowFrequencyElectromagneticWaveDetector測量低頻電磁波測量范圍:8HZ–10KHZ2、雙星的有效載荷〔7〕25DSPScienceDataSystem雙星科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)設有：中國雙星數(shù)據(jù)中心〔CDDC〕，奧地利雙星數(shù)據(jù)中心〔ADDC〕，法國數(shù)據(jù)中心〔FDC〕，英國數(shù)據(jù)中心〔UKDC〕，ESTEC數(shù)據(jù)中心設有雙星科學用戶界面，供科學數(shù)據(jù)分析和研究中國雙星數(shù)據(jù)中心將存有雙星的各級科學數(shù)據(jù)地面站接收到雙星數(shù)據(jù)后經(jīng)過預處理，在3-5天之內(nèi)公布在互聯(lián)網(wǎng)上，供用戶進行QUICKLOOK瀏覽。雙星的科學數(shù)據(jù)產(chǎn)品也包括PP數(shù)據(jù)和SP數(shù)據(jù)。PP數(shù)據(jù)授權使用，SP數(shù)據(jù)公開。3．雙星科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)〔DSDS〕26Level0RawtelemetrydatareceivedatthegroundstationLevel1Instrumentrawdatafiles,time-taggedinUT,sortedintime,andcontainingonecalendardayofdatafrom00:00UTto24:00UT.Level1pPreliminarysetoflevel1dataandforinstrumenthealthchecking.Level2CalibratedhighresolutiondataLevel3StandarddataproductsoftheDSDS：PrimeParameter(PP)SummaryParameter(SP)data.不同級數(shù)據(jù)27〔2〕數(shù)據(jù)產(chǎn)品PP:PrimeParameter,4s-averaged,foreachspacecraftSP:S