Приборы электрического поля и волн на миссии Radiation Belt Storm Probes

Приборы электрических полей и волн (EFW) на двух космических аппаратах миссии Radiation Belt Storm Probe (RBSP), недавно переименованных в Van Allen Probes, предназначены для измерения трёхмерных квазистатических и низкочастотных электрических полей и волн, связанных с основными механизмами ускорения энергичных заряженных частиц во внутренней магнитосфере Земли. Для этих измерений прибор использует две пары сферических датчиков двойного зонда, установленных на концах ортогональных центробежно выдвигаемых штанг в плоскости вращения, с расстоянием между концами 100 м. Третья компонента электрического поля измеряется двумя сферическими датчиками, расположенными на расстоянии ∼15 м друг от друга и установленными на концах двух штанг-стабилизаторов, направленных в противоположные стороны вдоль оси вращения космического аппарата. В обзорном режиме прибор непрерывно измеряет вектор низкочастотного электрического поля на протяжении всей орбиты с частотой 32 отсчёта/с. Этот режим также включает измерения потенциала космического аппарата, обеспечивающие информацию о вариациях и структуре плазмы тепловых электронов. Спектральная информация обзорного режима позволяет непрерывно оценивать пиковые значения и спектральную мощность флуктуаций электрического и магнитного полей, а также плотности в диапазоне от нескольких герц до 6,5 кГц. Бортовые данные взаимных спектров позволяют рассчитывать направленный вдоль магнитного поля поток Пойнтинга волн. Для получения информации о сигналах более высоких частот используются два программируемых запоминающих устройства пакетного режима с номинальными частотами дискретизации 512 отсчётов/с и 16 тыс. отсчётов/с. Пакетные режимы EFW обеспечивают целевые измерения в течение коротких интервалов времени трёхмерных электрических полей, трёхмерных магнитных полей волн (с использованием магнитных поисковых катушек EMFISIS) и потенциала космического аппарата. В пакетных режимах телеметрируются измерения всех шести комбинаций «датчик — потенциал космического аппарата», что позволяет выполнять интерферометрическое определение времени прохождения мелкомасштабных плазменных структур. В первом пакетном режиме прибор сохраняет все или значительную часть высокочастотных измере...