IKBFU's Vestnik

2014 Issue №10

Back to the list Download an article

Simulating of ion and electron trajectories in thermal plasma in electric field of a satellite by the molecular dynamic method

Pages
47-52

Abstract

A three-dimensional model of the interaction of a charged micro satellite and thermal plasma was considered. The ion and electron trajectories for different initial velocities and directions are shown. The calculated particle trajectories have some deviations from the classical trajectories in crossed electric and magnetic fields. The examples of closed trajectories of electrons are discussed.

Reference

1. Гальперин Ю. И., Гладышев В. А., Козлов А. И. и др. Электромагнитная совместимость научного космического комплекса АРКАД-3. М., 1984.
2. Ридлер В., Торкар К., Веселов М. В. и др. Эксперимент РОН по активному регулированию электростатического потенциала космического аппарата // Космические исследования. 1998. Т. 36, № 1. С. 53—62.
3. Torkar K., Veselov M. V., Afonin V. V. et al. An experiment to study and control the Langmuir sheath around INTERBALL-2 // Ann. Geophys. 1998. Vol. 16. P. 1086—1096.
4. Альперт Я. Л., Гуревич А. В., Питаевский Л. П. Искусственные спутники в разреженной плазме. М., 1964.
5. Zinin L., Grigoriev S., Rylina I. The models of electric field distributions near a satellite // Proceedings of the conference in memory of Yuri Galperin. CAWSES. Handbook-001. 2004. P. 76—83.
6. Рылина И. В., Зинин Л. В., Григорьев С. А. и др. Гидродинамический подход к моделированию распределения тепловой плазмы вокруг движущегося заряженного спутника // Космические исследования. 2002. Т. 40. С. 395—405.
7. Котельников В. А., Котельников М. В., Гидаспов В. Ю. Математическое моделирования обтекания тел потоками столкновительной и бесстолкновительной плазмы. М., 2010.
8. Katz I., Mandell M. L. Differential charging of high-voltage spacecraft: The equilibrium potential of insulated surfaces // J. Geophys. Res. 1982. Vol. 87. P. 5433.
9. Katz I., Stannart P. R., Gedeon L. et al. NASCAP simulations of spacecraft charging of the SCATHA satellite // Spacecraft/plasma interactions and their influence on field and particle measurements. Proceeding of the 17th ESLAB symposium. Noordwijk. The Netherlands. 13–16 Sept., 1983. ESA SP-198. P. 109—114.
10. Mandell M. J., Katz I., Hilton M. et al. Nascap-2K spacecraft charging models: algorithms and applications // 2001: A spacecraft charging odyssey. Proceeding of the 7th Spacecraft Charging Technology Conference. 23—27 April 2001. ESTEC. Noordwijk. The Netherlands. ESA SP-476. P. 499—507.
11. Зинин Л. В., Ишанов С. А., Шарамет А. А. и др. Моделирование распределения ионов вблизи заряженного спутника методом молекулярной динамики. 2-D приближение // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2012. Вып. 10. С. 53—60.
12. Шарамет А. А., Зинин Л. В. Ишанов С. А. и др. 2D моделирование ионной тени за заряженным спутником методом молекулярной динамики // Там же.2013. Вып. 10. С. 26—30.
13. Шарамет А. А., Зинин Л. В. Влияние относительной скорости спутника и плазмы на ионную тень заряженного спутника при 2D моделировании методом молекулярной динамики // Высокопроизводительные вычисления — математические модели и алгоритмы : материалы II Международной конференции, посвященной Карлу Якоби. Калининград, 2013. С. 226—227.
14. Hamelin M., Bouhram M., Dubouloz N. et al. Combined effects of satellite and ion detector geometries and potentials on the measurements of thermal ions // The Hyperboloid instrument on Interball, in Proc.7th Spacecraft Charging Technology Conference. 23—27 April 2001. ESTEC. Noordwijk, The Netherlands. ESA SP-476. P. 569—574.
15. Bouhram M., Dubouloz N., Hamelin M. et al. Electrostatic interaction between Interball-2 and the ambient plasma. 1. Determination of the spacecraft potential from current calculations // Ann. Geophys. 2002. Vol. 20, N 3. P. 365—376.
16. Hamelin M., Bouhram M., Dubouloz N. et al. Electrostatic interaction between Interball-2 and the ambient plasma. 2. Influence on the low energy ion measurements with Hyperboloid // Ibid. P. 377—390.