Моделювання зондових вимірювань параметрів навколосупутникової плазми на КА «Січ-2»

Рубрика: 
Космічна й атмосферна фізика
1Шувалов, ВА, 2Корепанов, ВЄ, Лукенюк, АА, 1Токмак, НА, 1Кочубей, ГС
1Інститут технічної механіки Нацiональної академії наук України i Державного космічного агентства України, Дніпропетровськ
2Львівський центр Інституту космічних досліджень Національної академії наук України та Державного космічного агентства України, Львів
Косм. наука технол. 2012, 18 ;(6):05–13
https://doi.org/10.15407/knit2012.06.005
Мова публікації: російська
Анотація: 
Розроблено процедуру чисельного та фізичного (стендового) моделювання зондових вимірювань параметрів навколосупутникового середовища на КА «Січ-2». Відповідність розрахованих та виміряних значень рівноважного потенціалу ізольованої сфери зонда EZ свідчить про коректність процедури моделювання та допустиму точність визначення температури і концентрації електронів у навколосупутниковій плазмі на полярній орбіті КА «Січ-2».
Ключові слова: концентрація електронів, навколосупутникове середовище, стендове моделювання, температура
 
Повний текст (PDF)
 
References: 
1. Акишин А. И., Новиков Л. С. Эмиссионные процессы при воздействии на материалы факторов космической среды // Космическая технология и материаловедение. — М.: Наука. 1982. — С. 85—95.
2. Альвен Г., Фельтхаммар К. Г. Космическая электродинамика. — М.: Мир, 1967. — 260 с.
3. Альперт Я. Л., Гуревич А. В., Питаевский Л. П. Искусственные спутники в разреженной плазме. — М.: Наука, 1964. — 260 с.
4. Бакшт Ф. Г., Дюжев Г. А., Циркель Б. И. и др. Зондовая диагностика низкотемпературной плазмы в магнитном поле // Журн. технической физики. — 1977. — 47, № 11. — С. 2269—2279.
5. Грановский В. А. Электрический ток в газе. — М.–Л.: Гостехиздат, 1952. — 543 с.
6. Губский В. Ф. Влияние магнитного поля на измерения концентрации и температуры электронов цилиндрическими зондами в ионосфере Земли // Солнечно-земная физика. — 2008. — 1, вып. 12. — С. 261—269.
7. Гуревич А. В., Питаевский Л. П., Смирнова В. В. Ионосферная аэродинамика // Успехи физ. наук. — 1969. — 99, № 1. — С. 3—49.
8. Девятов А. М., Мальков М. А. Диагностика плазмы в магнитном поле. Плоский зонд // Изв. вузов. Физика. — 1984. — № 3. — С. 29—34.
9. ECSS-E-10-04A. Параметры космического пространства. — Noordwijk: ESTEC, 2000. — 219 с.
10. Козлов О. В. Электрический зонд в плазме. — М: Атомиздат, 1969. — 291 с.
11. Котельников В. М. Вольтамперные характеристики цилиндрического зонда в потоке столкновительной и бесстолкновительной плазмы // Теплофизика высоких температур. — 2008. — 46, № 4. — C. 629-632.
12. Москаленко А. М. К теории цилиндрического зонда // Космич. исследования. — 1979. — 17, № 1. — С. 51—59.
13. Новиков Л. С., Милев В. А., Маклецов А. А. и др. Математическое моделирование электризации космических аппаратов // Модель космоса. Т. 2. Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов / Под. ред. Л. С. Новикова. — М.: КДУ, 2007. — С. 276—314.
14. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. — М.: Наука, 1987. — 592 с.
15. Смирнова В. В. К теории горячего зонда и фотозонда // Геомагнетизм и аэрономия. — 1966. — 6, № 2. — С. 276—283.
16. Смирнова Н. Ф., Станев Г. Определение плотности фотоэлектронного тока на основе сопоставления измерения потенциала спутника «Интербол-2» относительно плазмы зондовыми приборами ИЭСП-2 и КМ-7 // Солнечно-земная физика. — 2008. — 1, вып. 12. — С. 186—189.
17. Торкар К., Джезенски Г., Веселов М. В. и др. Измерение электрического потенциала спутника «Интербол-2» относительно плазмы и основанное на нём определение концентрации электронов // Космич. исследования. — 1999. — 37, № 6. — С. 644—653.
18. Шувалов В. А. О точности вычисления плотности ионов при обтекании тел потоком разреженной плазмы // Геомагнетизм и аэрономия. — 1977. — 17, № 6. — С. 1040—1043.
19. Шувалов В. А. Структура ближнего следа за цилиндром в потоке неравновесной разреженной плазме // Геомагнетизм и аэрономия. — 1980. — 20, № 3. — С. 425—429.
20. Шувалов В. А. Моделирование взаимодействия тел c ионосферой. — Киев: Наук. думка, 1995. — 180 с .
21. Шувалов В. А., Зельдина Э. А. Влияние распределения плотности ионов на структуру электростатического поля в следе за спутниками // Геомагнетизм и аэрономия. — 1975. — 15, № 4. — С. 627—632.
22. Шувалов В. А., Кочубей Г. С., Приймак А. И. и др. Радиационная электризация подветренных поверхностей космических аппаратов авроральными электронами в ионосфере// Космич. исследования. — 2003. — 41, № 4. — С. 438—448.
23. Шувалов В. А., Кочубей Г. С., Приймак А. И. и др. Контактная диагностика высокоскоростных потоков разреженной плазмы // Теплофизика высоких тем-ператур. — 2005. — 43, № 3. — С. 343—351.
24. Шувалов В. А., Лазученков Д. Н., Кочубей Г. С., Носиков С. В. Диагностика нейтрального и заряженного компонентов потока разреженной плазмы калориметрическими зондами // Приборы и техника эксперимента. — 2010. — 53, № 3. — С. 80—87.
25. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Письменный Н. И., Кочубей Г. С. Синергетический эффект воздействия потоков атомарного кислорода и вакуумного ультрафиолета на полиимидные пленки космических аппаратов // Космічна наука і технологія. — 2012. — 18, № 3. — C. 10—19.
26. Аnderson P. S. A Survey of Spacecraft Charging Events on the DMSP Spacecraft in LEO // Proc. 7-th Spacecraft Charging Technology. Conf. 2001. ESA. Sp.476. — P. 331—336.
27. Anderson P. S., Koons H. C. A spacecraft charging anomaly on a DMSP satellite in a aurora // J. Spacecraft and Rockets. — 1996. — 33, N 5. — P. 734—738.
28. Davies R. E., Dennison J. R. Evolution of secondary electron emission characteristics of spacecraft surfaces // J. Spacecraft and Rockets. — 1997. — 34, N 4. — P. 571—574.
29. Godard R., Laframboise J. G. Total current to cylindrical collectors in collision less plasma // Planet. Space Sci. — 1983. — 31, N 3. — P. 275—283.
30. Gussenhoven M. S., Hardy D. A., Riсk F., et al. High-level charging in the low-altitude polar auroral environment // J. Geophys. Res. — 1985. — 90. — P. 11009—11029.
31. Labramboise J. G., Luo J. High-voltage polar-orbit and beam-induced charging of a dielectric spaceсraft: A Wakeinduced barrier effect mechanism // J. Geophys. Res. — 1989. — 94A, N 7. — P. 9033—9048.
32. Laframboise J. G. Theory of spherical and cylindrical Langmuir probes in a collisionless plasma at rest // Rarefied gas dynamics. — N.-Y.: Acad. Press, 1965. — Vol. 2. — P. 22—44.
33. Lebreton J. P., Stverak S., Travnicek P., et. al. The ISL Langmuir probe experiment processing onboard DEMETER: Scientific objectives, description and first results // Planet. and Space Sci. — 2006. — 54. — P. 472—487.
34. Makita H., Kuriki K. Current collection by spherical Langmuir probes drifting in a collisionless plasma // Phys. Fluids. — 1978. — 21, N 8. — P. 1279—1286
35. McDonald P., Smetana F. Results of a numerical experiment to determine the current collected by charged cylinder in a collisionless plasma stream // Rarefied gas dynamics. — N.-Y.: Acad. Press, 1969. — Vol. 2. — P. 1627—1636.
36. Parker L. W., Murphy B. L. Potential buildup on an electron – emitting ionosphere satellite // J. Geophys. Res. — 1967. — 72, N 5.
37. Pedersen A., Cattell C. A., Falthammar C. G., et. al. Quasistatic electric field measurements with spherical double probes on the GEOS and ISEE Satellites // Space Sci. Revs. — 1984. — 37. — P. 269—283.

38. Rubinstein J., Laframboise J. G. Theory of a spherical probe in a collisionless magnetoplasma // Phys. Fluids. — 1982. — 25, N 7. — P. 1174—1182.