ICS49.090 CCSV75 中华人民共和国国家标准 GB/T41542—2022 地球卫星轨道空间环境探测要素通用规范 General specification of observation elements for Earth orbit environment 2023-02-01实施 2022-07-01发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41542—2022 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 术语和定义 探测对象 4 探测要素技术要求 5.1 中性大气探测要素 5.2 电离层等离子体探测要素 5.3 磁层等离子体探测要素 5.4 辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素 5.5 太阳X射线探测要素 5.6 近地空间电磁场探测要素 检测方法 参考文献 GB/T41542—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任， 本文件由中国科学院提出。 本文件由全国空间科学及其应用标准化技术委员会（SAC/TC312）归口。 本文件起草单位：中国科学院国家空间科学中心。 本文件主要起草人：王馨悦、陈涛、李志涛、周斌、王春琴、关燚炳、韦飞、孔令高、孙越强、张爱兵、 荆涛。 1 GB/T41542—2022 地球卫星轨道空间环境探测要素通用规范 1范围 本文件规定了在地球卫星轨道开展原位空间环境探测的探测对象以及探测要素技术要求，描述了 探测要素的在轨检测方法。 本文件适用于轨道高度在距离地球200km～36000km的地球卫星轨道原位空间环境探测载荷 的配置、设计及应用，其他航天器参照执行。 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 近地轨道 直lowearthorbit;LEO 轨道高度在距离地球表面2000km以下的卫星轨道 3.2 太阳同步轨道 sun-synchronous orbit;SsO 卫星轨道平面进动角速度和平太阳在赤道上移动角速度相同的轨道 3.3 中地球轨道 middle earthorbit;MEO 轨道高度在距离地球表面2000km~20000km的卫星轨道， 3.4 地球同步轨道 geosynchronous orbit;GEO 轨道周期等于地球自转周期，轨道高度距离地球表面约36000km的顺行卫星轨道 3.5 倾斜地球同步轨道 inclinedgeosynchronousorbit 轨道倾角不等于0°的地球同步轨道。 注：运行在该轨道上的卫星星下点轨迹是一条“8”字形的封闭曲线 3.6 地球静止轨道 geostationaryorbit 轨道倾角为0的地球同步轨道。 注：运行在该轨道上的卫星与地面的位置相对保持不变 3.7 中性大气 neutral atmosphere 地球大气非电离的气体 1 GB/T41542—2022 3.8 近地空间电磁场 near-earth space electric and magnetic field 地球近地空间范围内的电场和磁场。 4 探测对象 不同地球卫星轨道空间环境探测对象相关信息见表1。 表1 地球卫星轨道空间环境探测对象 探测对象 轨道类型 电离层等 磁层等 辐射带和太阳宇宙 近地空间 中性大气 太阳X射线 离子体 离子体 线高能带电粒子 电磁场 近地轨道 V 太阳同步轨道 中地球轨道 一 倾斜地球同步轨道 地球静止轨道 V V 注：“/”表示有此项目，“一”表示无此项目 探测要素技术要求 5 5.1 中性大气探测要素 中性大气探测要素及其描述参数的探测范围应符合表2的规定。 表2 中性大气探测要素及其描述参数的探测范围 适用轨道 质量数 质量数 质量密度 速度 温度 探测要素 高度 分辨率 不确定度 amu kg/m km/s K km amu 大气密度 200~800 1×10-16~1×10-10 ≤10% 大气成分 200~800 2~44 ≤1 大气温度 200~800 500~2000 ≤10% 风速 200~800 -1~1 ≤15m/s 注：“ ”表示无此项目 5.2 电离层等离子体探测要素 电离层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围应符合表3的规定。 2 GB/T41542—2022 表3 电离层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围 适用轨道高度 温度 密度 漂移速度 探测要素 成分 不确定度 km K m-a m/s 电子 200~2000 1.000~5000 1×103~5×1012 ≤20% 离子 200~2000 1000~5000 1X103~5×1012 1500~1500 H+、He+,0+ ≤20% 注：“ ”表示无此项目 5.3 磁层等离子体探测要素 磁层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围应符合表4的规定。 表4 磁层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围 适用轨道高度 能量 通量 探测要素 成分 通量不确定度 能量不确定度 km ev cm-"s-'sr-1 电子 1500~36000 1~30000 1×10*~1×1010 %02> ≤15% 离子 1500~36000 1~30000 1×103~1×1010 H+、He*,O+ ≤20% ≤15% "表示无此项目 注：“ 5.4 辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素 辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素及其描述参数的探测范围应符合表5的规定 表5 辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素及其描述参数的探测范围 适用轨道高度 能量 通量 探测要素 成分 通量不确定度 能量不确定度 km Mev cm-2s-lsr- 电子 200~36000 0.03~300 0~1×10 ≤20% ≤15% 质子 200~36000 0.03~5.0 0~1×105 %02> ≤15% 重离子（核子数>1） 200~36000 >100 0~1X105 Het.C+,N+,0+ %02> ≤15% 注：“”表示无此项目。 5.5 5太阳X射线探测要素 太阳X射线探测要素及其描述参数的探测范围应符合表6的规定。 表6 太阳X射线探测要素及其描述参数的探测范围 能量 流量 探测要素 流量不确定度 keV 光子cm-"s-1 X射线辐射 1.5~25 ≥1000 ≤10% 3 GB/T41542—2022 5.6近地空间电磁场探测要素 5.6.1近地空间磁场 近地空间磁场探测要素及其描述参数的探测范围应符合表7的规定。 表7近地空间磁场探测要素及其描述参数的探测范围 适用轨道高度 磁场强度 不确定度 探测要素 km nT nT 200~1000 60000~60000 <1 失量磁场分量 1000~36000 -500~500 标量磁场 200~1000 15000~70000 1 5.6.2近地空间电场 近地空间电场探测要素及其描述参数的探测范围应符合表8的规定。 表8近地空间电场探测要素及其描述参数的探测范围 适用轨道高度 电场强度 频率范围 电场强度不确定度 频率不确定度 探测要素 MHz km mV/m mV/m Hz 交流电场 200~36000 -1000~1000 0~30 ≤0.1 ≤0.5 直流电场 200~36000 -1000~1000 ≤1.0 注：“”表示无此项目。 6检测方法 根据不同地球卫星轨道空间环境探测对象及其要素的特征，配置不同空间环境探测载荷，开展在轨 空间环境要素的试验验证，具体包括： ao 中性大气探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道配置中性大气探测载荷，检测利用在轨获取的 探测数据是否能够得到大气密度、大气成分、大气温度和风速等要素信息，其值是否在表2规 定的范围内； b) 电离层等离子体探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道配置电离层等离子体探测载荷，检测利 用在轨获取的探测数据是否能够得到电离层等离子体的电子和离子等要素信息，其值是否在 表3规定的范围内； 磁层等离子体探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球静 止轨道配置磁层等离子体探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到磁层等离子 体的电子和离子等要素信息，其值是否在表4规定的范围内； d) 辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地 球同步轨道和地球静止轨道配置辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测载荷，检测利用在轨 素信息，其值是否在表5规定的范围内； 4 GB/T415422022 e）太阳X射线探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球静 要素信息，其值是否在表6规定的范围内； 近地空间电磁场探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球 f 静止轨道配置近地空间电磁场探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到矢量磁 场分量、标量磁场、交流电场和直流电场等要素信息，其值是否在表7和表8规定的范围内。 5 GB/T41542—2022 参考文 献 [1] GB/T 30114.1 空间科学及其应用术语 第1部分：基础通用 [2] GB/T 30114.2 空间科学及其应用术语 第2部分：空间物理 [3] GB/T32452 航天器空间环境术语 6