Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 78 стр.

   Методика проведения расчетов
   При математическом моделировании электризации тел сложной фор-
мы практически невозможно получить аналитические выражения для
описания токов первичных и вторичных частиц, подобные исполь-
зуемым в теории плазменного зонда (см. разд. 3). Токи первичных и
вторичных частиц в этом случае должны определяться путем много-
кратного решения уравнения движения отдельных частиц в электриче-
ском поле вокруг тела, т.е. на основании расчета траекторий отдельных
частиц. Обычно при таком подходе используется метод обратных тра-
екторий, который состоит в том, что движение частицы прослеживается
не из плазмы к поверхности, как это имеет место в действительности, а
наоборот – от поверхности к невозмущенной плазме. Это позволяет ис-
ключить из рассмотрения частицы, пролетающие мимо тела, и тем са-
мым сократить объем вычислений. Для определения траекторий вто-
ричных частиц, покидающих поверхность, используется тот же метод,
но для них получаемые траектории являются истинными.
   В результате для каждого элемента поверхности тела, определяемого
как ячейка сетки, с помощью которой произведена дискретизация по-
верхности геометрической модели, может быть решено уравнение ба-
ланса токов и вычислен потенциал элемента поверхности.
   Распределение потенциала вокруг тела находится путем решения в
трехмерном пространстве рассматривавшегося выше уравнения Пуас-
сона. В случаях, когда пространственным зарядом можно пренебречь,
что характерно для высоких орбит КА, в частности для геостационар-
ной орбиты, используется уравнение Лапласа.
   Для реализации такого решения пространство вокруг тела разбива-
ется на отдельные элементы путем построения трехмерной сетки, ячей-
ки которой согласуются с ячейками двумерной сетки, построенной на
поверхности геометрической модели. Пространственная сетка исполь-
зуется также для расчета траекторий движения первичных и вторичных
заряженных частиц в собственном электрическом поле КА.


                                  78