Первые многоспутниковые измерения ионов в магнитосфере Земли и вблизи неё с помощью идентичных экспериментов по ионной спектрометрии Cluster (CIS)
First multispacecraft ion measurements in and near the Earth’s magnetosphere with the identical Cluster ion spectrometry (CIS) experiment
2001-09-30
SCID: 54.1/2e7p8vw8
Discuss with AI
масс-спектрометрия ионов Clusterфункции распределения ионовмагнитосферные ионымногоспутниковые измерениявзаимодействие солнечного ветра с магнитосферой
Figures from the paper
Abstract (AI)
На борту четырёх космических аппаратов Cluster эксперимент по ионной спектрометрии Cluster (Cluster Ion Spectrometry, CIS) измеряет полное трёхмерное распределение основных магнитосферных ионов (H+, He+, He++ и O+) в диапазоне от тепловых энергий до примерно 40 кэВ/e. Эксперимент включает два различных прибора: анализатор состава и функции распределения (COmposition and DIstribution Function analyser, CIS1/CODIF), обеспечивающий определение состава по отношению массы к заряду со средним угловым разрешением (22,5°), и анализатор горячих ионов (Hot Ion Analyser, CIS2/HIA), не обеспечивающий массового разрешения, но обладающий более высоким угловым разрешением (5,6°), достаточным для измерений ионных пучков и солнечного ветра. Каждый анализатор имеет две различные чувствительности для увеличения динамического диапазона. Первые испытания приборов (этап ввода в эксплуатацию) проводились с начала сентября 2000 года до середины января 2001 года, а эксплуатационная фаза началась 1 февраля 2001 года. В статье представлены первые результаты работы приборов CIS, демонстрирующие их высокие характеристики и возможности. Удачные примеры данных были получены в центральном плазменном слое, при пересечениях магнитопаузы, в магнитной оболочке и солнечном ветре, а также при измерениях в каспе. Наблюдения в авроральных областях также были выполнены с помощью космических аппаратов Cluster на радиальных расстояниях 4–6 радиусов Земли. Эти результаты демонстрируют огромную ценность многоспутниковых измерений с идентичными приборами и открывают новое направление в физике магнитосферы и взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой. Ключевые слова: физика магнитосферы (магнитопауза, касп и пограничные слои; конфигурация и динамика магнитосферы; взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой).
Key Findings
1
CODIF обеспечивает определение состава по отношению масса/заряд с угловым разрешением 22,5°, а HIA — угловое разрешение 5,6° для регистрации ионных пучков и ионов солнечного ветра.
2
Каждый анализатор имеет две чувствительности, что расширяет динамический диапазон измерений в различных условиях магнитосферы и солнечного ветра.
3
Идентичные ионные приборы на четырёх космических аппаратах обеспечивают ценные многоспутниковые измерения структуры и динамики магнитосферы и взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой.
4
Первые наблюдения Cluster продемонстрировали высокую эффективность приборов в центральном плазменном слое, при пересечениях магнитопаузы, в магнитной оболочке, солнечном ветре, каспе и авроральных областях на расстояниях 4–6 радиусов Земли.
5
Эксперимент Cluster Ion Spectrometry измеряет трёхмерные распределения ионов H+, He+, He++ и O+ от тепловых энергий примерно до 40 кэВ/э.
Research Object
Эксперимент Cluster по ионной спектрометрии на четырёх космических аппаратах и выполняемые им измерения распределений ионов в магнитосфере Земли и вблизи неё
Research Subject
Рабочие характеристики и измерительные возможности идентичных ионных спектрометров на нескольких космических аппаратах для разрешения распределений ионов в магнитосфере и солнечном ветре в различных плазменных областях
Publication Details
Publication Date
2001-09-30
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest