DOI 10.17586/0021-3454-2018-61-7-624-632
УДК 621.357.6
РАЗРАБОТКА ДАТЧИКА ПОТОКА КОСМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ С ЧЕТЫРЕХСЕКЦИОННЫМ КОЛЛЕКТОРОМ
ГНПО „Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника“, лаборатория микро- и наносенсорики; профессор; заведующий лабораторией
Бородкова Н. Л.
ИКИ РАН, отдел физики плазмы, лаборатория изучения солнечного ветра; старший научный сотрудник
Гасенкова И. В.
ГНПО „Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника“, лаборатория микро- и наносенсорики сотрудник;; доцент;ведущий научный сотрудник;
Андрухович И. М.
ГНПО „Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника“, лаборатория микро- и наносенсорики; научный сотрудник;
Застенкер Г. Н.
ИКИ РАН, отдел физики плазмы, лаборатория изучения солнечного ветра;; профессор; ведущий научный сотрудник;
Костенко В. И.
ИКИ РАН; помощник директора
Сапунова О. В.
ИКИ РАН, отдел физики плазмы, лаборатория изучения солнечного ветра;; младший научный сотрудник;
Каримов Б. Т.
Специальное конструкторское бюро космического приборостроения Института космических исследований Российской академии наук; начальник сектора 112
Рыжова Е. В.
„НИИ КС имени А. А. Максимова“ – филиал АО „ГКНПЦ им. М. В. Хруничева“; заместитель директора программ
Читать статью полностью
Аннотация. Рассмотрены особенности разработки, создания и проведения испытаний экспериментального образца датчика потока космической плазмы, использующего прецизионные селектирующие элементы из наноструктурированных материалов и четырехсекционный коллектор. Приведены конструктивные особенности исполнения экспериментального образца датчика потока плазмы на основе цилиндра Фарадея. Представлены результаты комплексных испытаний физического функционирования экспериментального образца датчика потока космической плазмы и его селектирующих элементов, выполнено сравнение расчетных характеристик датчика с результатами экспериментальных исследований. Сравнение показало, что запирающие характеристики четырехколлекторного образца датчика ДП-10-34-4К при нормальном и наклонном падении потока ионов на входное окно датчика хорошо совпадают с расчетными и возможно надежно измерять переносную скорость потока и его температуру в изотропном приближении. Угловые характеристики четырех коллекторов датчика достаточно симметричны, совпадают с расчетными, что позволяет с помощью одного датчика определять величину и направление потока ионов, тем самым уменьшая массу прибора, в который будет встраиваться датчик.
Ключевые слова: космический эксперимент, солнечный ветер, датчик потока плазмы, цилиндр Фарадея, прецизионные селектирующие элементы, фотоэлектрические, угловые и запирающие характеристики
Список литературы:
Список литературы:
1. [Электронный ресурс]: http://space-weather.ru/index.php?page=Space-Weather-what-is-it-en.
2. Петрукович А. А., Зеленый Л. М. Прогноз погоды XXI века: ожидаются магнитные облака и электронные осадки // Наука и жизнь. 2002. № 5. С. 2—8.
3. [Электронный ресурс]: http://www.izmiran.ru/POLAR2012/REPORTS/POLAR_2012_Gaydasch.pdf.
4. [Электронный ресурс]: http://fotogl.com/content.php?r=42.
5. Фундаментальные космические исследования: в 2 кн. Кн. 2. Солнечная система / Под ред. Г. Г. Райкунова. М.: Физматлит, 2014. 456 с.
6. Сафаргалеев В. В. Возмущения магитосферно-ионосферной системы в арктических широтах и задачи мониторинга космической погоды: Автореф. дис. ... докт. физ.-мат. наук. Апатиты, 2011. 29 с.
7. Webb D. F., Crooker N. U., Plunkett S. P., and St.Cyr O.C. SEPs: Space Weather Hazard in Interplanetary Space // Space Weather. Washington DC, American Geophysical Union, 2001. Vol. 125. P. 123—141.
8. Schwenn R. Space Weather: The Solar Perspective. Living Rev. // Solar Phys. 2006. Vol. 3. P. 2—72.
9. Застенкер Г. Н., Храпченков В. В., Колоскова И. В. и др. Быстрые вариации величины и направления потока ионов солнечного ветра // Космич. исслед. 2015. Т. 53, № 1. С. 63—74.
10. Грингауз К. И., Безруких В. В., Озеров В. Д. и др. Изучение межпланетного ионизованного газа, энергичных электронов и корпускулярного излучения Солнца при помощи трехэлектродных ловушек заряженных частиц на второй советской космической ракете // Докл. АН СССР. 1960. Т. 131, вып. 6. C. 1302—1304.
11. Gringauz K. I. Some results of experiments in interplanetary space by means of charged particles traps on Soviet space probes // Space Research II. Amsterdam: North-Holland publ. Co., 1961. P. 539—553.
12. Safrankova J., Nemecek Z., Prech L. et al. Fast Solar Wind Monitor (BMSW): Description and First Results // Space Sci. Rev. 2013. Vol. 175. P. 165—182.
13. Застенкер Г. Н., Шафранкова Я., Немечек З. и др. Быстрые измерения параметров солнечного ветра с помощью прибора БМСВ // Космич. исслед. 2013. Т. 51, № 2. С. 88—99.
14. Ogilvie K. W., Chornay D. J., Fritzenreiter R. J. et al. SWE, a Comprehensive Plasma Instrument for the Wind Spacecraft // Space Science Reviews. 1995. Vol. 71, N 1/4. P. 41—54.
15. Bridge H. S., Belcher J. W., Butler R. J., Lazarus A. J. et al. The Plasma Experiment on the 1977 Voyager Mission // Space Sci. Rev. 1977. Vol. 21. P. 259—287.
16. Case A. W., Kasper J. C., Daigneau P. S., Caldwell D. et al. Designing a Sun-pointing Faraday cup for Solar Probe Plus. AIP Conf. Proc. 2013. Vol. 1539, is. 1. P. 458—461.
17. Мухуров Н. И., Гасенкова И. В., Андрухович И. М., Застенкер Г. Н., Бородкова Н. Л., Костенко В. И., Каримов Б. Т. Датчики космической плазмы на основе цилиндра Фарадея // Приборы и методы измерений. 2017. № 8. С. 305—313.
18. Мухуров Н. И., Гасенкова И. В., Андрухович И. М., Застенкер Г. Н., Бородкова Н. Л., Каримов Б. Т. Датчики потоков космической плазмы с прецизионными селектирующими элементами // Нано- и микросистемная техника. 2017. № 12. С. 757—765.
19. Мухуров Н. И., Гасенкова И. В., Андрухович И. М. Особенности формирования прецизионных чувствительных элементов датчиков космической плазмы // Нано- и микросистемная техника. 2015. № 1. С. 48—56.
20. Мухуров Н. И. Селектирующие элементы для нового поколения датчиков потоков плазмы // Наука и инновации. 2016. № 4. С. 27—29.
