2003年11月份日全食期间“创新一号"卫星母线电压异常的诱因分析
蒋虎, 梁旭文, 杨根庆, 余金培, 朱振才
摘要:对2003年11月份发生在南极附近地区的日食事件进行了扼要介绍;利用STK软件,对日食事件进行了仿计算分析了造成11月23日日全食发生期间,CX-1卫星的母线电压异常的诱因.基于CX-1的最新轨道数据,利用STK软件,仿真了2004年CX-1卫星面临的日食事件,并给出了详细的时间表.
关键词:日食,创新一号卫星,仿真
“创新一号”卫星(简称CX-1卫星)是中科院组织相关单位集体攻关的重大创新工程项目之一.CX-1卫星于2003年10月下旬发射成功,截止2006年上半年在轨运转良好.卫星上天不久,恰逢2003年11月23日(UTC)的日全食天文现象发生.由于CX-1卫星是极轨道卫星(倾角为98.5。左右),轨道周期约为99.5min,这些特点使得CX-1卫星与发生在南极区域的日全食遭遇几乎是不可避免的.这里我们对该次日全食进行了相关的数值模拟,分析CX-1卫星传回到地面测控中心的记录数据中出现的异常情况与日全食事件的相关,并对2004年内CX-1卫星遭遇的日食进行了数值仿真.
这次日食事件发生在南极圈附近.月亮的本影在22:19 UT左右出现在印度洋上靠近极区的地区(离开kerguelen岛1 100 km).500 km宽的本影带向南弯曲(如图1),在22:35 uT左右该本影带到达南极洲的海岸线附近.接着,本影带向南极洲的内陆地带移动.在22:49:17 UT左右,本影带到达wilkesLand地区,这里是本次日全食事件太阳高度角最大的区域,日全食可见时间也达到最大,约115 S;其后,本影带自西南向西北扫过南极洲区域,地面所见到的日全食时间和太阳高度角呈现逐渐减小.在23:19 UT左右,本影带抵达Queen Maud Land南极洲的海岸线附近.全食带以外的南极洲地区,连同新西兰、澳大利亚大部分地区、阿根廷南部区域和智利等均可看到日偏食现象.
从表1可以看出,卫星母线电压发生异常的时刻是卫星处于日食的半影阶段,电压异常期间的日球表面的被食面积百分比变化情况如下:先为63.56%,接着逐渐增大到84.44%,然后逐渐减少到53.38%.在电压发生异常前、及电压异常结束后不久的两个小区间时间内,尽管卫星也处手太阳半影中,由于它们的相对光强度仍维持在约50%左右,因此在这两个小区间时间内电压仍然能够保持正常状态.
从表2和表3数据,我们可以发现:cx-1卫星将经历3次日食事件,即3个不同的日食时间段.其实CX-1卫星所经历的第二和第三次日食事件,对地面观测者而言是同一次日食事件.
参考文献:
[1]朱慈盛,编.天文学教程,上海:高等教育出版社,1987.
[2]刘茂胜,“创新一号”上天记——中国科学院微小卫星工程巡礼,科学时报,2004:(2).
[3]http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/solar.html.
[4] http://www.stk.com/.
[5]http://www.sepc.ac.cn/.
[6]刘振兴.地球空间双星探测计划.地球物理学报,2001,44(4):573~580.
[7]刘振兴.地球空间双星探测计划简介.空间科学学报,2001,21(3):288.
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