ASTROD I 任务测试质量带电的改进模拟
天体物理学
2015-05-13 v1
摘要
ASTROD I（利用光学设备进行天体动力学空间相对论测试 I）任务中测试质量的静电充电会因虚假的库仑力和洛伦兹力而影响科学数据的质量。为了估计由此产生的扰动大小，需要对充电率和充电噪声进行可信的预测。利用 GEANT4 软件工具包，我们对航天器在空间环境中暴露于银河宇宙射线 (GCR) 质子和α粒子（He, He）所引起的 ASTROD I 测试质量充电进行了详细的蒙特卡洛模拟。在太阳活动极小期，获得的正充电率为 33.3 e+/s。该数值在太阳活动极大期减少 50%。基于此充电率并计入次要宇宙射线成分的贡献，我们计算了与充电相关的加速度噪声和刚度。我们得出结论，无论是在太阳活动极小期还是极大期，由库仑效应和洛伦兹效应引起的加速度噪声均远低于 ASTROD I 在 0.1 mHz 处的加速度噪声限值。我们对由充电引起的相干傅里叶分量进行了研究，需要仔细研究以确保这些分量不会损害 ASTROD I 任务中科学数据的质量。
引用
@article{arxiv.0707.1930,
title = {Improved Simulation of the Mass Charging for ASTROD I},
author = {Gang Bao and Wei-Tou Ni and D. N. A. Shaul and H. M. Araujo and Lei Liu and T. J. Sumner},
journal= {arXiv preprint arXiv:0707.1930},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 14 figures, submitted to International Journal of Modern Physics D