空间辐射粒子LET谱探测技术及设计分析

准确探测空间辐射粒子的线性能量传输(Linear Energy Transfer,LET)谱对长时间的空间任务(如登月计划及空间站运行等)起着重要的作用,通过实时监测空间辐射粒子的LET谱,能够获得剂量当量等有效参数,为载人航天任务的宇航员生命安全以及空间天气变化的准确预判提供有力数据输入。设计基于硅微条半导体的多叠层望远镜结构探测器,以实现LET谱在0.01~100 MeV·cm2·mg−1内的探测。基于重离子在半导体材料中的LET谱,结合仿真分析数据,设计的探测器可为后续空间站以及登月任务中的粒子探测载荷的设计与研制提供技术参考,也可为航天器在轨飞行安全预警提供必需的数据输入。

存储器空间单粒子翻转率预测

根据SSO上两卫星搭载的三个PREM测得的空间中重离子LET谱,以及利用Weibull分布模型拟合出的不同器件的σ-LET曲线,对由空间中重离子引起的单粒子翻转的翻转率进行了预测估算.将预测值与实测值对比,分析了影响翻转率的因素.对于相同器件,翻转率与设备在卫星上的位置和朝向有关.位于卫星尾部面向后退(-x)方向的翻转率高于位于底部对地(+z)方向的器件翻转率;太阳活动水平高的时间段翻转率高于太阳活动水平低的时间段.探测器接收的重离子微分LET谱的强度和硬度决定了器件的单粒子翻转率.在高于翻转LET阈值时,LET谱的强度越高,其硬度和翻转率越大.不同器件的翻转率也不相同.

北斗三号导航卫星高能质子及单粒子风险监测载荷开发

针对MEO轨道空间粒子辐射对卫星在轨运行时产生的多种辐射效应,在北斗三号导航卫星M15/M16.上配置了高能质子及单粒子风险监测载荷。这是国内首次提出在该轨道开展空间高能质子能谱(3~300 MeV)、粒子辐射LET谱(1~100 MeV/(mg/cm^(2)))、典型器件单粒子翻转及辐射剂量(0~2×10^(6)rad(Si))等多种辐射效应的联合探测,通过该载荷在轨运行获得的探测数据,可用于空间粒子辐射效应的特征和规律研究,有助于从粒子辐射效应的因果链上解决航天器在轨遇到的故障、异常现象等问题。