天问一号火星能量粒子分析仪首个成果发布 基于地火转移轨道中的太阳高能粒子事件

近日，天问一号火星能量粒子分析仪获得了首个科学成果，研究讨论了基于该载荷在地火转移轨道中观测到的一个太阳高能粒子事件。相关研究结果近日发表于《天体物理学杂志快报》，并被美国天文学会选为亮点工作，进行了专题报道。

这项研究由澳门科技大学、中国地质大学(北京)、中科院近代物理研究所、兰州空间技术物理研究所、中国科学技术大学、美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校和中科院国家空间科学中心组成的团队合作完成。

火星能量粒子分析仪是我国首个用于研究行星际和近火星空间辐射环境的载荷，由中科院近代物理研究所和兰州空间技术物理研究所联合研制，于2020年7月搭载在天问一号火星探测器上发射升空，正式开启探测任务。

2020年11月29日，火星能量粒子分析仪在地火转移轨道距太阳1.39个天文单位(AU)处，观测到第25个太阳活动周期的首个大范围太阳高能粒子事件。事件发生时，天问一号与地球几乎处于同一磁力线上，这使得天问一号和地球附近航天器能够在相隔数千万公里的地方观测到来自相同源区的太阳高能粒子，为研究太阳高能粒子沿磁力线在行星际空间的传播提供了一个宝贵机会。

通过对比分析2020年11月29日事件期间，火星能量粒子分析仪和地球附近航天器的质子通量观测数据，研究团队发现，天问一号和地球附近航天器关联的磁力线并没有连接到太阳表面的爆发源区和行星际激波，这意味着，高能粒子必须跨越磁力线才能到达天问一号和地球附近的航天器。

研究团队还发现，两个位置处观测到的质子能谱形状非常相似，均表现为双幂律能谱，且它们的质子强度时间曲线在太阳高能粒子事件衰减阶段也有着相似的演化趋势，呈现出典型的蓄水池现象。

研究团队认为，双幂律能谱很可能是在激波加速源区产生的，而传播过程中的垂直扩散效应是解释该事件中蓄水池现象的关键因素。

同时，这项研究还讨论了太阳高能粒子事件峰值强度的径向相关性和磁力线长度相关性等。

关键词： 太阳高能粒子事件 天问一号 火星能量粒子分析仪 地火转移轨道