太阳风中航天器带电与尾迹效应的模拟

作     者：毕嘉眙 李磊 BI Jiayi;LI Lei

作者机构：中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《空间科学学报》 (Chinese Journal of Space Science)

年 卷 期：2018年第38卷第6期

页      面：909-914页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划项目资助(2016YFB0501503) 

主　　题：航天器表面带电 尾迹效应 PIC模拟 

摘      要：航天器充电和尾迹效应会对周围等离子体造成扰动,影响测量装置结果的准确性.利用SPIS (Spacecraft Plasma Interaction Software)分别模拟了航天器与太阳风的相互作用,考察了光电效应以及航天器尺度对表面充电情况和尾迹效应的影响.结果表明:太阳风环境下,等离子体密度稀薄,电子电流比光电子电流小得多,航天器表面为正电势,航天器后部有清晰的尾迹结构,尾迹带负电;光电效应可改变尾迹结构,与无光电效应相比,光电效应使得航天器尾迹尺度变大;由于太阳风定向运动动能大于航天器表面势能,航天器的尾迹结构与其几何尺寸有关,航天器尺寸越大,尾迹尺度越大.