PreMevE更新：地球外层辐射带中超相对论电子的预测
摘要：地球外范·艾伦( Van Allen)辐射带内的高能电子给航天电子设备构成了主要辐射威胁，而这些设备在我们的现代社会中经常发挥重要作用。能量大于或等于2兆电子伏特(MeV)的超相对论电子因其高穿透能力而受到特别关注，因此对这些>=2 MeV电子水平的预测对于所有航天领域都具有重要意义。本文更新了地球外辐射带内MeV电子预测模型的最新发展，称为PreMevE-2E。该模型专注于预测辐射带外部的超相对论电子通量分布，除了在地球同步轨道(GEO)上的原位测量外，不需要其他测量。模型的输入包括由NOAA卫星在低地球轨道上观测到的沉降电子、来自太阳风监测器的上游太阳风条件(速度和密度)，以及由洛斯阿拉莫斯国家实验室GEO卫星测量到的超相对论电子。我们评估了总共32个监督式机器学习模型，分为四类不同的线性和神经网络体系结构，并通过使用表现最佳的模型组进行了集成预测的成功测试。所有模型均通过NASA Van Allen探测器任务的原位电子数据进行单独训练、验证和测试。结果表明，整体集成模型在L壳层上普遍优于单个模型，并且该PreMevE-2E模型具备可靠和高保真度的25小时(~1天)和50小时(~2天)预测，具有较高的平均性能效率值。我们的结果还表明，对于超相对论电子，这个新模型在低L壳层(< ~4)主要由非线性组成，这与之前发现的1 MeV电子在所有L壳层上均由线性组成的情况不同。
作者：Saurabh Sinha, Yue Chen, Youzuo Lin, and Rafael Pires de Lima
论文ID：2104.09055
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2021-10-04