CLUSTER 科學數據系統(tǒng)DPS 科學數據系統(tǒng)

CLUSTER科學數據系統(tǒng)〔CSDS〕

DPS科學數據系統(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內容一、CLUSTER科學數據系統(tǒng)1、CLuster衛(wèi)星概況2、Cluster衛(wèi)星的有效載荷3、Cluster科學數據系統(tǒng)二、DSP科學數據系統(tǒng)1、CLuster衛(wèi)星概況2、Cluster衛(wèi)星的有效載荷3、Cluster科學數據系統(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)射后經過半年的調整和試運行，已于2001年2月正式獲取科學數據目前運行正常，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內電場和磁場擾動進行高分辨測量3．Cluster數字化波處理實驗(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科學數據〔1〕3.1概述〔1〕8Cluster的科學數據產品為44部儀器的全部數據產品。分為：主參數數據PP，4秒平均數據〔自旋平均〕，各衛(wèi)星都有，CDF格式總參數數據SP，分鐘平均數據，僅有C3數據CDF格式3.2概述〔2〕9101112131415

二、DSP科學數據系統(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●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高能質子探測器〔HEPD〕HighEnergyProtonDetector測量質子的能譜測量范圍：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，Fe+、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雙星科學數據系統(tǒng)設有：中國雙星數據中心〔CDDC〕，奧地利雙星數據中心〔ADDC〕，法國數據中心〔FDC〕，英國數據中心〔UKDC〕，ESTEC數據中心設有雙星科學用戶界面，供科學數據分析和研究中國雙星數據中心將存有雙星的各級科學數據地面站接收到雙星數據后經過預處理，在3-5天之內公布在互聯(lián)網上，供用戶進行QUICKLOOK瀏覽。雙星的科學數據產品也包括PP數據和SP數據。PP數據授權使用，SP數據公開。3．雙星科學數據系統(tǒng)〔DSDS〕26Level0RawtelemetrydatareceivedatthegroundstationLevel1Instrumentrawdatafiles,time-taggedinUT,sortedintime,andcontainingonecalendardayofdatafrom00:00UTto24:00UT.Level1pPreliminarysetoflevel1dataandforinstrumenthealthchecking.Level2CalibratedhighresolutiondataLevel3StandarddataproductsoftheDSDS：PrimeParameter(PP)SummaryParameter(SP)data.不同級數據27〔2〕數據產品PP:PrimeParameter,4s-averaged,foreachspacecraftSP:S