磁等离子体离轨中等离子体拖曳力生成的粒子模拟
等离子体物理
2021-06-03 v2
摘要
磁等离子体离轨方法已被提出用于近地轨道（LEO）的微型与纳型卫星。磁等离子体离轨利用空间等离子体围绕磁力矩器（MTQs）的磁场相互作用所产生的等离子体拖曳力。本研究基于全动力学模型通过等离子体流动模拟估算磁等离子体离轨方法产生的等离子体拖曳力。研究了等离子体拖曳力对MTQ角度、大气等离子体密度和MTQ磁矩的依赖性。模拟结果显示在MTQs附近形成了弓激波与磁层结构。当MTQ磁矩平行于卫星速度方向时，对于磁矩为10 A m的MTQ，预测等离子体拖曳力为105.2 nN。等离子体拖曳力对磁矩角度表现出强依赖性。此外，等离子体拖曳力与大气等离子体密度及MTQ磁矩成正比。验证了磁等离子体离轨中拖曳力的稳态生成，并阐明了拖曳力对相关参数的敏感性。
引用
@article{arxiv.1805.06123,
title = {Particle Simulation of Plasma Drag Force Generation in the Magnetic Plasma Deorbit},
author = {Rei Kawashima and Junhwi Bak and Shinji Matsuzawa and Takaya Inamori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.06123},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 13 figures