星载核爆探测技术

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1、星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术星载核爆探测技术枷O年3月第1期第9卷总第67期防化JOURNAL0FCHEMICALDEFE】『(=ENo.1Ma.r.2000Vo1.9S啪No.67,▲星载核爆探测技术苏镇涛冯地清’(防化指挥工程学院研究生队/.第7教研室北京102205)摘要简要介绍了美国星载核爆探测技术的现状以及常用的探测仪器与方法,并提出了我国发展星载核爆探测技术的几点建议.关键词卫星核爆炸探测分类号E92

2、8;TJ91O前言法,术,法.务,段,监测大气层内核爆炸的方法有很多种,诸如放射性碎片取样分析法,地基的无线电探测次声法,光学法以及天基的卫星探测法等.卫星探测法是一种快速,大面积遥感侦察技其空间分辨率和时间分辨率正日益提高,目前被认为是最有效,成本也较低的一种方又由于用卫星监测核爆信息,既可在平时完成核查任务,又可在战时执行核爆监测任实时地提供核爆信息,因此受到了美国等发达国家的高度重视.I】近年来,我国也在陆续开展星载核爆探测系统的研究,但各项研究工作正处于起步阶与先进国家相比存在较大差距.’1美国核爆探测卫星简介美国执行卫星探测核爆炸计划的主要目的:探测,识别全球地面

3、以上的核爆炸;确定是否发动了核攻击;评估核攻击后果.该计划的主要内容:研究,发展空间核爆探测技术;研制卫星探测器和卫星的运行保障,实验子系统以及对测量数据进行分析,处理,评价等.依据以上原则,星载核爆监测主要采用光学探测仪器(照相侦察,雷达成像系统,红外探测器,紫外探测器),核电磁脉冲(NEMP)探测仪器以及探测空间核爆炸的X射线,.),射线,中子,带电粒子与裂变产物的仪器.1.1”维拉”(Vela)卫星最早利用侦察卫星监测高空和大气层核试验的是美国的”维拉”(,,lela)卫星计划,该计划于1958年提出,1961年开始实施,其方法是利用星载X射线,.),射线和中子探测器

4、监测大气层和外层空间的核试验.1963年《部分禁止核试验条约》签署后,核试验转入地下,该计划就用来监测条约的履行情况.星上除携带有X,.),射线和中子探测器外,还包括红外探测器,紫外探测器,X射线分析器,盖革米勒计数管,地磁仪等,经过改进后的维拉收稿日期:1999-11一l31)冯地清等.核爆炸探测原理与仪器.防化指挥工程学院19942)毛用泽.卫星核爆炸探测技术进展.防化研究院.1999圃一第1期苏镇涛等:星载核爆探测技术卫星还有光学和电磁脉冲探测器.1971年以来,维拉卫星停止发射,其任务由综合导弹预警卫星担负.1.2GPS,DSP卫星到80年代,核爆炸探测设备采用”搭

5、班车”的办法布置在全球定位系统(GPS)导航卫星上.1983年夏季美国开始发射第一颗携带有核爆炸探测器的GPS卫星.GPS卫星的两大任务是提供地球上的导航与定位数据(包括三维坐标,速度与时间)和核爆探测.至今GPS卫星已发射部署了24颗,卫星周期为12h,在地球上任一地点可通视5～8颗卫星.GPS卫星群可对全球范围任何处的核爆炸进行探测与定位.GPS卫星装备的核爆探测系统(NBDS)主要有SNL(Sandia国家实验室)研制的用于探测大气层内核爆炸的辐照度仪(Bhangmeter),LANL(LosAlamos国家实验室)开发的用于探测大气层外空间核爆炸的X射线探测器以及用

6、于测试带辐射剂量水平的荷电粒子剂量仪.此外,还有探测核电磁脉冲(NEMP)的特殊天线.这套系统还装备在其他卫星如用于弹道导弹发射或核爆早期预警的国防支持计划(DSP)卫星上使用.GPS,DSP卫星在战时已成为美军全球范围内核袭击(含己,敌双方)效果侦察的唯一手段.1.3_JEⅪS小型卫星为了进一步改进与完善卫星核爆探测系统,LANL的NIS(核,生,化不扩散与国际安全)部门认为在现有GPS与DSP卫星系统基础上,必须发展基于现代传感技术的小型,低廉的核爆探测实验卫星系统.为此,该实验室研究开发并于1993年和1997年分别发射了ⅪS和FORTE低轨道小型实验卫星.低能X射线

7、成像传感器阵列(ArmyofLow—EnergyX—RayImagingSensorsALEXIS)卫星载有3对6个垂直人射的中心能量为66,7l,95eV狭波段X射线(或超紫外EUV)望远镜和甚高频(Ⅵ)频段称为BLEARD的电磁脉冲探测器.该小型,快速卫星的主要目的是结合全面禁止核试验条约核查所用的新一代核爆探测系统的研究与发展,进行宇宙空间的EUV爆发瞬变事件与穿透电离层的大气放电瞬变事件等天体物理与电离层物理科学实验.卫星下载实测数据至地面站计算机,地面站计算机可上送新的程序至卫星.根据妇与GPS卫星核爆探