范艾伦带的数据驱动建模：捕获电子的 5DRBM 模型
高能天体物理现象
2019-10-02 v1 天体物理仪器与方法
摘要
由地球液态铁核自转维持的磁层将带电粒子（主要是电子和质子）捕获到称为范艾伦带的结构中。这些辐射带中高能带电粒子的密度对敏感仪器极具破坏性，地球周围椭圆轨道上运行的卫星（如 ESA 的 INTEGRAL 和 XMM-Newton 任务）在每一次轨道运行中都必须穿越它们。本文给出了 5DRBM-e 模型的第一个可用版本，这是一个针对捕获电子的全局、数据驱动的辐射带模型。该模型基于 INTEGRAL 和 XMM-Newton 卫星上辐射监测器沿其长椭圆轨道分别运行 16 年和 19 年所测得的电子原位测量数据。该模型目前的形式具有能量范围 0.7 至 1.75 MeV 内捕获电子的积分通量。使用著名的 AE8min/max 和 AE9mean 模型对低偏心率 GPS 轨道进行 5DRBM-e 的交叉验证显示出极好的一致性，并表明新模型可用于在围绕地球差异很大的轨道上提供可靠预测，以便以更精确的仪器安全裕度设计、规划和操作卫星。未来的工作将包括基于不同能量电子和质子辐射测量数据扩展该模型。
引用
@article{arxiv.1907.11029,
title = {Data-Driven Modelling of the Van Allen Belts: The 5DRBM Model for Trapped Electrons},
author = {Lionel Métrailler and Guillaume Bélanger and Peter Kretschmar and Erik Kuulkers and Ricardo Pérez Martínez and Jan-Uwe Ness and Pedro Rodriguez and Mauro Casale and Jorge Fauste and Timothy Finn and Celia Sanchez and Thomas Godard and Richard Southworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11029},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 7 figures, 1 table