即将实施的 SMEX 任务 IBEX 对中性星际氘的可探测性

背景：评估即将实施的 NASA SMEX 任务 IBEX 探测星际中性氘（D）的可行性。目的：通过数值模拟研究星际中性 D 在地球轨道处的绝对密度和通量，并检验 IBEX 对其的可探测性。方法：模拟采用专门针对 D 进行了改造的、用于内日球层中性星际气体的 Warsaw 三维含时测试粒子模型，以及最先进的电离场和辐射压力模型。该建模返回了太阳周期内地球位置处星际 D 沿线的密度、体速度和通量。特别关注了与 IBEX 计划运行期相对应的时间段。结果：模拟预测，地球轨道处的 D 丰度相对于终止激波处的丰度有大幅增强。IBEX 处 D 原子的能量将处于其 Lo 仪器的能量灵敏度范围内，但每年 9 月至 11 月之间的短时间段除外。由于 IBEX 特定的观测几何构型，每年将有一次搜寻 I/S D 的机会，即当地球位于黄经 136 度附近时，亦即在 2 月份。假设终止激波处 D 的丰度与本地星际云中相同，为 $1.56\times10^{-5}$，且终止激波处 H 的密度为 $0.11/\mathrm{cm}^2/\mathrm{s}$，则可得到预期相对通量约为 $0.015/\mathrm{cm}^2/\mathrm{s}$，对应于局部绝对通量约 $0.007/\mathrm{cm}^2/\mathrm{s}$。预期通量对太阳周期相位的依赖性相对较弱。该通量与终止激波处氘的密度成正比，且对该区域气体的体速度和温度仅有微弱依赖。