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我國行星物理學發展方向
21?世紀是太空的時代。面對激烈的國際競爭形勢,行星科學尚處在起步發展階段的我國應如何布局才能走出一條自己特色的發展之路,從而迎頭趕上國際先進水平?對此,面向我國未來深空探測發展戰略,瞄準當前行星物理國際發展趨勢及前沿熱點,本文從行星空間環境、大氣環境、行星內部物理和行星探測技術手段?4?個方面嘗試梳理并指出未來我國行星物理學的主要學科發展方向。
行星空間物理
研究太陽系內除太陽以外一切自然天體以及太陽系外行星的空間等離子體環境。此研究方向,未來可聚焦在:
行星與外部太陽風,及行星與天然衛星之間的能量和物質交換過程。①探究空間等離子體基本物理過程;②研究行星大氣粒子的逃逸過程及其與行星氣候環境變化的關系。
發展計算機模擬和衛星數據分析方法,拓展新的交叉研究方向。例如,實現從行星空間磁場“診斷”行星內部結構。
努力提高深空探測水平,對行星空間環境實現多點飛船星簇探測,準確區分空間物理量的時空變化,突破傳統單點飛船測量的局限,實現科研量產。
行星大氣物理
研究行星的大氣系統,包括大氣基本結構、各類物理學、化學和動力學過程,及與其他圈層之間的耦合。此研究方向,未來可聚焦在:
開發我國自主的行星大氣數值模式,服務于未來深空探測和具體科學目標。
開發用于行星大氣中性與電力成分各物理性質探測的載荷,同時發展空間與地面望遠鏡技術,提升系外行星大氣探測水平。
構建實驗室平臺,精確測量行星大氣研究中所需的關鍵參數;同時深度模擬行星大氣關鍵性物理過程,如有機大分子、霧霾顆粒的形成等。
論證并實施我國自主行星大氣探測計劃。尤其是發展搭載精密光學載荷的氣球探測與無人機探測,用于遙感探測太陽系內主要行星的大氣結構。