Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 17 стр.

ральные овалы, внутри которых электроны с энергиями ~1-50 кэВ про-
никают в атмосферу до высот ~100 км, вызывая полярные сияния.
   Экваториальная граница аврорального овала лежит на широте ~68°
на ночной стороне и на широте ~75° – на дневной стороне. Ширина зо-
ны высыпаний составляет 2–3°. Оба указанных параметра зависят от
уровня геомагнитной активности: с увеличением активности происхо-
дит расширение овала и смещение его внешней границы к экватору. В
условиях сильных геомагнитных возмущений внешняя граница овала
может располагаться на широте 55°, а внутренняя – на широте 80°. Воз-
действие на КА авроральных электронов имеет спорадический характер.
   Таким образом, в высокоширотных областях низкоорбитальные КА
могут подвергаться одновременному воздействию холодной ионосфер-
ной плазмы и потоков авроральных электронов. В таких условиях по-
тенциал КА достигает ~1-5 кВ. Сразу же отметим, что этот случай элек-
тризации наиболее труден для анализа.
   При рассмотрении внешних факторов, вызывающих электризацию
КА, наибольшее внимание уделяют анализу характеристик горячей маг-
нитосферной плазмы, поскольку именно она вызывает появление на КА
наиболее высоких потенциалов.
   К настоящему времени характеристики горячей магнитосферной
плазмы достаточно хорошо изучены, чему в немалой степени способст-
вовали исследования электризации геостационарных КА. Энергетиче-
ские спектры электронов и ионов горячей магнитосферной плазмы, в
частности в области ГСО, занимают диапазон энергий от 0,05 до 100
кэВ. Проведенные исследования показали, что функция распределения
частиц горячей магнитосферной плазмы весьма точно аппроксимирует-
ся суперпозицией двух максвелловских распределений с характерными
энергиями kT1 ≅ 0,2-0,4 кэВ и kT2 ≅ 5-10 кэВ
                                       3                                   3
                          ⎛ mj        ⎞2   ⎛ m v2     ⎞        ⎛ mj        ⎞2   ⎛ m v2     ⎞
        f j (v j ) = n1 j ⎜           ⎟ exp⎜ − j j    ⎟ + n2 j ⎜           ⎟ exp⎜ − j j    ⎟ ,
                          ⎜ 2π kT     ⎟    ⎜ 2kT      ⎟        ⎜ 2π kT     ⎟    ⎜ 2kT      ⎟
                          ⎝      1j   ⎠    ⎝     1j   ⎠        ⎝      2j   ⎠    ⎝     2j   ⎠



                                                        17