无线电掩星技术观测火星夜间电离层的可行性

• 作者: 史弦 平劲松 张素君 王广利 王明远 简念川 黄逸丹
• 来源期刊: 深空探测研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 无线电掩星技术 地球电离层 观测网 火星 GPS卫星 空间探测器 电离层TEC 类地行星
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 页码范围: 18-25
• 页数: 8页
• 分类号: P129

摘要

和地球类似，类地行星或卫星大都有磁场，在行星周围束缚了不同密度的电离层。利用射电掩星技术可以测量行星电离层的电子密度和其它相关的信息。无线电波从空间探测器传到地球，在通过行星电离层时相位受到扰动。从无线电波的相位扰动可以反演行星电离层的电子密度。这类观测非常有限。月球电离层的信息在Luna-22计划中被探测到。火星夜间电离层夜间的信息也被多个探测器获得。月球电离层引起的信号相位变化和火星夜间电离层引起的相位变化量级相当，都很微弱。这类观测中地球电离层的波动通常导致测量行星电离层变得很困难。沿着空间探测器和接收站之间的路径上的总电子含量（TEC）的波动可以通过GPS卫星的两个相干信号来得到。如果选择合适的测量条件，并利用GPS地面观测网的资料得到有关路径上的地球大气电离层波动，是有可能观测到月球的电离层的。利用GPS资料得到地球电离层TEC的波动有多种方法。通常要找到GPS卫星．地面接收机对，并要求它们的路径接近掩星测量的路径是很难的，但利用许多个GPS地面接收机来测定掩星路径上的电离层TEC波动是可行的。本文的分析适合于单台站观测。对佘山25米站而言，上海地区GPS本地网提供了观测可能性。建议利用嫦娥1号卫星的观测进行月球电离层观测研究。