Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

97
Влияние работы бортового оборудования КА
Очевидно, что при работе на борту КА различных источников доста-
точно энергичных электронов и ионов, используемых, например, в упо-
минавшихся выше активных космических экспериментах, дополнитель-
ные токи, создаваемые такими источниками, могут оказывать значи-
тельное влияние на процесс электризации КА.
Физически более сложен случай испускания с КА потоков квази-
нейтральной плазмы, который
реализуется при работе плазменных
электроракетных двигателей. Плазменная струя двигателя имеет неод-
нородную структуру: в ней выделяют область центрального ядра и пе-
риферийные области, характеризуемые различными энергиями и кон-
центрациями испускаемых ионов (чаще всего Xe
+
). При удалении плаз-
менной струи от сопла двигателя происходит процесс пространственно-
го разделения электронов и ионов. Кроме того, в плазменной струе со-
держатся в значительном количестве нейтральные частицы, которые
могут ионизоваться на некотором удалении от среза сопла.
В соответствии с этим при математическом моделировании заряже-
ния КА в условиях работы
электроракетных двигателей они включают-
ся в расчетную модель, и для них задаются места расположения, диа-
граммы направленности струи, данные о концентрации частиц в струе и
другие необходимые параметры.
Изменение общего потенциала КА и потенциального рельефа на его
поверхности при работе электроракетного двигателя обусловлено двумя
физическими механизмами: изменением соотношения положительных
ионов и
электронов в плазменной струе двигателя в условиях электри-
зации КА и возвратом части положительных ионов на поверхность КА,
имеющего отрицательный потенциал. Первый из этих механизмов при-
водит к быстрому изменению среднего потенциала при включении и
выключении плазменных двигателей, а второй механизм – к медленно-
му изменению среднего потенциала и потенциалов отдельных
участков
непроводящей поверхности и элементов конструкции КА. 
   Влияние работы бортового оборудования КА
   Очевидно, что при работе на борту КА различных источников доста-
точно энергичных электронов и ионов, используемых, например, в упо-
минавшихся выше активных космических экспериментах, дополнитель-
ные токи, создаваемые такими источниками, могут оказывать значи-
тельное влияние на процесс электризации КА.
   Физически более сложен случай испускания с КА потоков квази-
нейтральной плазмы, который реализуется при работе плазменных
электроракетных двигателей. Плазменная струя двигателя имеет неод-
нородную структуру: в ней выделяют область центрального ядра и пе-
риферийные области, характеризуемые различными энергиями и кон-
центрациями испускаемых ионов (чаще всего Xe+). При удалении плаз-
менной струи от сопла двигателя происходит процесс пространственно-
го разделения электронов и ионов. Кроме того, в плазменной струе со-
держатся в значительном количестве нейтральные частицы, которые
могут ионизоваться на некотором удалении от среза сопла.
   В соответствии с этим при математическом моделировании заряже-
ния КА в условиях работы электроракетных двигателей они включают-
ся в расчетную модель, и для них задаются места расположения, диа-
граммы направленности струи, данные о концентрации частиц в струе и
другие необходимые параметры.
   Изменение общего потенциала КА и потенциального рельефа на его
поверхности при работе электроракетного двигателя обусловлено двумя
физическими механизмами: изменением соотношения положительных
ионов и электронов в плазменной струе двигателя в условиях электри-
зации КА и возвратом части положительных ионов на поверхность КА,
имеющего отрицательный потенциал. Первый из этих механизмов при-
водит к быстрому изменению среднего потенциала при включении и
выключении плазменных двигателей, а второй механизм – к медленно-
му изменению среднего потенциала и потенциалов отдельных участков
непроводящей поверхности и элементов конструкции КА.


                                  97

Страницы