近日环境中的航天器充电与离子尾流形成
空间物理
2015-05-19 v1 等离子体物理
摘要
采用三维自洽代码求解高光电子环境中航天器周围的静态电势结构。数值解表明，在某些条件下，尽管存在强光电子电流，航天器仍可带负电势。该负电势源于航天器表面附近的静电势垒，它可将大部分光电子通量反射回航天器。如果满足以下条件，就会形成该静电势垒：(1) 航天器表面的光电子密度远大于环境等离子体密度，(2) 航天器尺寸显著大于光电子的局部德拜长度，(3) 热电子能量远大于逃逸光电子的特征能量。所有这些条件在太阳附近均存在。数值解还表明，航天器的负电势可被离子尾流放大。离子尾流的负电势阻止了次级电子从与尾流接触的航天器部分逃逸。这些发现对于未来更靠近太阳的航天器任务（如太阳轨道器和太阳探针增强号）可能具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1006.0760,
title = {Spacecraft charging and ion wake formation in the near-Sun environment},
author = {R. E. Ergun and D. M. Malaspina and S. D. Bale and J. P. McFadden and D. E. Larson and F. S. Mozer and N. Meyer-Vernet and M. Maksimovic and P. J. Kellogg and J. R. Wygant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.0760},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 7 figures, accepted for publication in Physics of Plasmas