对 Solar Orbiter 任务上 SWA-EAS 实验测量的航天器发射电子进行建模

太空等离子体中的热电子测量在低能量时通常受到航天器发射的光电子和次级电子以及航天器本体充电的影响。我们运用数值仿真方法，在 Solar Orbiter 任务上乘载的电子分析系统（SWA-EAS）获取的电子测量数据背景下考察了这些效应。我们采用 Spacecraft Plasma Interaction Software 对 Solar Orbiter 航天器与太阳风等离子体的相互作用进行建模，并实现了一个虚拟探测器来模拟由 SWA-EAS 实验原地测得的电子能谱。数值仿真依据 0.3~AU 处测量到的等离子体条件进行设置。我们推导出由虚拟 SWA-EAS 实验检测到的不同电子 Population 的模拟电子能谱，并将其与初始等离子体条件以及对应的实际 SWA-EAS 数据样本进行比较。我们发现模拟数据与实际由 SWA-EAS 探测器原地测得的数据在定性上具有一致性。与其他太空任务不同，航天器发射的冷电子在航天器电位能阈值之上仍能显现。对模拟电子能谱的详细分析表明，阈值之上的污染是由来自遥远航天器表面的冷电子流造成的。模拟能谱中断点的相对位置与实际观测值的轻微偏差可能表明，SWA-EAS 探测器相对于周围等离子体的实际电位与航天器本体测得的电位值存在差异。总体而言，所示的污染由来自多个不同来源的辐射组成，其相对贡献随周围等离子体条件而变化。