2022年度國家自然科學基金原創探索計劃項目“基于‘澳科一號’衛星若干科學問題研究”項目指南

2022年度國家自然科學基金原創探索計劃項目“基于‘澳科一號’衛星若干科學問題研究”項目指南

      地球和類地行星磁場的起源和演變是行星科學最重要的科學問題之一，高精度的全球矢量磁場測量既是理解相關重大基礎科學問題的必要條件，也可以支撐全球磁場空間基準的建立與維持。“澳科一號”衛星是澳門特別行政區政府與國家航天局聯合研制的澳門首顆科學與技術試驗衛星，落戶于澳門科技大學月球與行星科學國家重點實驗室。該衛星由A、B兩顆星組成：A星配備先進的高精度矢量磁力儀（FGM、VFM）；B星配備太陽X射線探測器、能量電子譜儀等。“澳科一號”衛星將于2023年上半年擇機發射，是第一顆也是迄今為止唯一利用低傾角軌道監測赤道附近南大西洋異常區（SAA）地磁場與空間環境的科學探測衛星。該衛星也是正在推進的高精度地球磁場測量星座中的“衛星星座一號”，將與“衛星星座二號”組網覆蓋全球觀測，可提供高精度的全球地球磁場與空間環境相關數據，有望在天文與地球科學交叉領域作出有意義的成果。

　　國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）基礎科學板塊現啟動“基于‘澳科一號’衛星若干科學問題研究” 原創探索計劃項目（以下簡稱原創項目），利用“澳科一號”衛星的高質量觀測數據，開展液核磁流體動力學、核幔耦合機制、地幔與海洋感應磁場、地球巖石圈磁場、電離層與磁層空間環境研究，并進行高精度矢量磁場測量數據的綜合自洽反演，突破關鍵科學技術瓶頸，取得獨具特色的地球物理與行星科學交叉領域成果。

　　一、科學目標

　　本項目面向“澳科一號”衛星任務的核心科學目標，基于“澳科一號”衛星數據，在行星磁流體發電機、行星內核磁流體動力學、太陽活動和空間天氣、地幔三維電導率分布、地球巖石圈剩磁分布、高精度地球磁場四維綜合模型等領域開展相關基礎和應用研究，從而加深對地球與類地行星全球磁場的產生、維持和變化機制的認識，積累高精度地磁衛星關鍵科學與技術的經驗，培養相關人才隊伍。

　　二、擬資助研究方向和研究內容

　　（一）太陽活動與高能粒子觀測的研究（申請代碼1選擇A16下屬代碼）

　　利用“澳科一號”的X射線（能量范圍1-100keV，分辨率優于0.2keV）以及高能粒子（能量范圍50-600keV，分辨率優于10%）的數據，研究太陽爆發活動引起的地球磁層和電離層的響應過程，研究和預報地球（尤其是南大西洋磁異常區）的磁暴、粒子沉降等空間天氣現象。

　　（二）類地行星內核動力學反演及其主磁場數值預報研究（申請代碼1選擇A17下屬代碼）

　　利用“澳科一號”的高精度矢量磁場數據，基于數據同化方法和物理信息神經網絡的類地行星動力學反演算法，研究地球與類地行星液核發電機動力學的特征，揭示發電機的運行機制以及在幾年到百年時間尺度上的變化機理。

　　（三）類地行星內核動力學實驗室模擬研究（申請代碼1選擇A17下屬代碼）

　　利用“澳科一號”對磁場短期、中期和長期變化的監測數據，依托三軸旋轉流體動力學實驗裝置，開展地球與類地行星液核動力學研究，揭示歲差、章動、極移、日長變化、核幔不規則地形與液核動力學演化的物理關聯機理。

　　（四）地幔與海洋電磁感應研究（申請代碼1選擇D04下屬代碼）

　　利用“澳科一號”全球感應磁場數據，通過精確模擬陸地、海洋與深部影響，研究地幔物質成分和電導率分布；分析運動海水的感應電磁響應，研究大尺度海洋動力學過程與性質。

　　（五）巖石圈磁場研究（申請代碼1選擇D04下屬代碼）

　　利用“澳科一號衛星”高精度地磁數據、巖石圈本身的地磁記錄以及地面、航空等磁測數據揭示大尺度的地質過程、中小尺度的巖石圈構造，建立全球/區域地球巖石圈高精度磁場模型。

　　（六）高精度地球磁場四維模型研究（申請代碼1選擇D04下屬代碼）

　　利用“澳科一號”高精度矢量地磁數據以及其他有效數據，采用綜合自洽數學反演手段，分離主磁場、巖石圈磁場、感應磁場、空間電流磁場等不同性質的內外部磁源，建立獨立、自主、可控、自洽的高精度全球磁場四維（時空）模型。

　　（七）其他相關重要科學研究（申請代碼1選擇A16~A18、D04下屬代碼）

　　請自擬題目，說明研究內容和“澳科一號”衛星的相關性，并提供研究所需數據列入衛星觀測計劃的證明。

　　三、資助計劃

　　本原創項目資助期限為5年，申請書中的研究期限應填寫“2023年1月1日-2027年12月31日”。計劃資助不超過6項，平均資助強度300萬元/項。

　　四、申請要求及注意事項

　　（一）申請資格

　　具有承擔基礎研究項目（課題）或其他基礎研究經歷的科學技術人員均可提出申請。

　　（二）限項申請規定

　　1.申請人同年只能申請1項原創項目（含預申請）。

　　2.原創項目從預申請開始直到自然科學基金委作出資助與否決定之前，不計入申請和承擔總數范圍；獲資助后計入申請和承擔總數范圍。

　　3.應符合《2022年度國家自然科學基金項目指南》中對申請數量的限制。

　　五、申請程序

　　（一）預申請

　　1.預申請提交時間為2022年11月8日－11月15日16時，以信息系統提交時間為準，逾期不予受理。

　　2.請申請人登錄國家自然科學基金網絡信息系統（以下簡稱信息系統）https://grants.nsfc.gov.cn撰寫預申請。無信息系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶。在信息系統“申請與受理”菜單下，點擊“原創項目預申請”，進入預申請填寫頁面，選擇“指南引導類”，附注說明選擇“基于‘澳科一號’衛星若干科學問題研究”，申請代碼1應當按照擬資助研究方向后標明的代碼要求選擇數學物理科學部和地球科學部相應的申請代碼，申請代碼2根據項目研究所涉及的領域自行選擇相應學科申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請不予資助。

　　3．預申請主要闡述所提學術思想的原創性、科學性和潛在影響力，字數控制在2000字以內。另外，申請人還須在“與指南所列研究方向的吻合性”中注明申請針對的本指南所列資助方向的名稱。申請人按照信息系統中的有關提示填寫預申請相關內容后直接提交至自然科學基金委。

　　4．自然科學基金委受理預申請并組織審查。審查結果和正式申請提交截止時間將以電子郵件形式反饋至申請人。

　　（二）正式申請

　　1.預申請審查通過的申請人，應按照“專項項目-原創探索計劃項目正式申請書撰寫提綱”要求填寫正式申請書。正式申請的核心研究內容應與預申請一致，并要求在正式申請書正文的第一句明確寫明申請項目所對應的本指南所列資助方向。

　　2.申請人應當嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》等相關規定和《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的具體要求，按照“目標相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則，認真編制《國家自然科學基金項目預算表》。

　　3.本原創項目采用無紙化申請，申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。依托單位只需在線確認電子申請書及附件材料，無須報送紙質申請書，但應對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行認真審核，在項目申請接收截止時間前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料；在截止時間后24小時內在線提交項目申請清單。項目獲批準后，依托單位將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，在規定時間內按要求一并提交。

　　六、注意事項

　　（一）資助項目信息公布

　　自然科學基金委將在官方網站公布資助原創項目基本信息。

　　（二）項目實施保障

　　原創項目負責人應將主要精力投入原創項目的研究中；依托單位應加強對原創項目實施的監督、管理和服務，減輕項目負責人不必要的負擔，為項目研究提供必要的制度和條件保障。

　　（三）其他

　　原創項目申請與資助不設復審環節。

　　自然科學基金委將把相關項目負責人項目執行情況和評審專家的評審情況計入信譽檔案。

　　（四）咨詢方式

　　1.填報過程中遇到的技術問題，可聯系國家自然科學基金委員會信息中心協助解決，聯系電話：010-62317474。

　　2.其他問題可咨詢

　　國家自然科學基金委員會數學物理科學部

　　聯系人：何　成　聯系電話：010-62325940

　　國家自然科學基金委員會地球科學部

　　聯系人：程惠紅　聯系電話：010-62327619

來源：國家自然科學基金委員會    

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