空间等离子体的分析和应用

文摘

完成宇宙空间的等离子体。等离子体是一词给第四部分或状态的物质(固体、液体、气体等离子体)。等离子体是一种气体。,so hot that some or all its essential atoms are split up into electrons and ions, which can move independently to each other. Because they are made up of electrically charged particles, plasma may be intensely partial by electro-static and electro-magnetic fields and forces, which can be lead to very difficult and fascinating performance. Plasmas are found through the Solar System and beyond in the solar corona and solar wind, in the magneto-spheres of the Earth and other planets, in extensions of comets, in the inter-stellar and space media and in the layer disks around black holes. There are similarly plasmas here on Earth, ranging from the inside of a nuclear fusion reactor to a candle glow. In the Space Plasma, we studied plasmas in the Earth's magnetosphere and the solar wind and plasma sphere, and what happens when they interact.

关键字

空间等离子体;带电粒子;核聚变;磁气圈;宇宙飞船的使命

介绍

现象涉及的扩张空间等离子体太阳能电池板,风,和行星。廉价的可用性或不昂贵的电力需求量是科技进步在每一个主机的基本前提和有效载荷系统的宇宙飞船,如今,航天器制造全球总是开发技术发电机的效率最大化,以满足未来电力和能源的必要性1,2]。在构造空间等离子体分析SPS SPE将与周边等离子体的交互分析。

我们将考虑许多可能影响SPS在SPE上。我们还将考虑特别关注的影响低频静电等离子体波与微波发射。

在空间等离子体的分析应用中使用太阳风,面板和行星或数组。的一个系统被太阳风的力量占领的空间称为太阳能电力系统空间等离子体(SSPS)。

背景

太阳能风力或电池板的发电的唯一来源是大多数飞船的使命。不是意外的航天器制造试图太阳风和面板的生成更高的电流在更高层次上满足增加的需求或电压损失的精简版。在SPE的最有用的一个轨道,即地球静止轨道和PSSO(极地太阳同步轨道)和这个环境造成的威胁宇宙飞船太阳能风能、面板、行星,数组是公认的3]。

首次在1990年代一个ISRO后考虑70 v太阳能风能或太阳能阵列的宇宙飞船GSAT-4配置需求和太阳风的一部分或面板驱动电源在70伏特。首次和一个ISRO也考虑高功率等成像探测器(RISAT)在70伏在极地SSO的操作。但时期的空间在一个轨道上的太阳能电池阵列的失败或面板由于电弧报告发生了。

太阳能电池板空间等离子体项目开始于2002年。有一些种类的SPIX的目标如下:-

1。发展的基本空间等离子体的基本理解和SPE的灭弧。

2。为了开发收费的模型和一个灭弧。

3所示。建立一个实验装置的灭弧仿真验证模型。

4所示。使阈值的灭弧仿真数据库和它的利率不同的各种各样的太阳能电池板的配置。

有两种类型的空间等离子体相互作用的例子:-

1。SPIXFP

2。SPIXARC

Spixfp

SPIXFP(航天器等离子体相互作用实验浮潜在finder)代码是故意估计浮动电位的各种材料在太阳能电池阵列位于等离子体环境中(4]。任何材料位于充电环境变得向稳态电压、材料和等离子体环境的特点,被称为“漂浮的潜力。达到浮动电位时,净电流流入(出)材料是零。

SPIXFP模型考虑了等离子体充电过程中电流的各种元素,其中包括以下:-

•由于周围电子和离子通量

•等离子体诱导二次电子(电子和离子)的影响

Spixarc

SPIXARC(航天器电弧等离子体相互作用实验估计)代码是故意独立解决微分方程通过SCILAB过程建议(5]。在这个方法中,电等效电路的L, C, R和电流和电压源——电弧仿真。

有一些原因如下:-

1。开发和理解底层空间等离子体物理的充电和放电现象& ISRO团队和知识产权

2。美国宇航局的收费代码不可用的ISRO 1990年代。

如今,改善航天器和越来越有效载荷的增加了他们的成本。在寻找的方式延长新飞船的有效寿命一直追求(6,7]。

例如,启动微的小空间设备或Nano-sat狮子座是首选的成本和效率的原因,但在这一地区(200 - 800公里的高度),保证空间的破坏工艺材料的紫外辐射成为有关问题8]。

地球的等离子体球体

地球的等离子体球是一种内心磁气圈的一部分。它位于郊外上层电离层位于地球大气层。

它是密集的地区,冷等离子体包围着地球。虽然等离子体在磁气圈、等离子体球通常包含最冷的等离子体(9)(图1)。

空间等离子体不同的等离子体环境的影响

等离子体效应环境所示表1。

表1:等离子体影响环境。

结论

摘要随着一种新的分析方法的发展和应用空间的等离子体特性接近地球的电磁辐射的来源和太阳风,星球,面板和数组等离子体(10]。

这种方法是基于理论的接收天线的等离子体共振响应。近年来,许多努力改善空间等离子体的前端电子学的集成仪器出现,这些工具是用来研究电离与行星地球和太阳风交互的环境。

引用

1. 科尔RK, et al .操作在1969年稀释流Plama。太阳能电池阵列。
2. www.spenvis.oma.be
3. Mengu c放电高压太阳能在地球低轨道:粒子理论和计算机模拟。1992。
4. Bhoomi公里,et al。开发电路模型有关太阳能电池板的灭弧,物理学杂志》:会议系列。2010;208年。
5. Mengu c . ISO - 11221航天系统-空间太阳能电池板航天器充电感应静电放电测试方法。2010年。
6. 古普塔某人,et al。防静电检测和表征设备的发展空间就像狮子座和地理环境,ISDEIV。2014;713 - 716。
7. 弗格森直流和希拉德GB。低地球轨道航天器充电设计指南》2003。
8. nasa - std - 4005。低地球轨道航天器设计标准收费。
9. ECSS-E20-06,航天工程——航天器充电:2008。
10. 普维斯CK,等。设计准则的评估和控制航天器充电效果。1984年。