Plasma particle simulations of wake formation behind a spacecraft with thin wire booms
Notice bibliographique
Résumé
Double‐probe electric field sensors installed on scientific spacecraft are often deployed using wire booms with radii much less than typical Debye lengths of magnetospheric plasmas (millimeters compared to tens of meters). However, in tenuous and cold‐streaming plasmas seen in the polar cap and lobe regions, the wire booms, electrically grounded at the spacecraft, have a high positive potential due to photoelectron emission and can strongly scatter approaching ions. Consequently, an electrostatic wake formed behind the spacecraft is further enhanced by the presence of the wire booms. We reproduce this process for the case of the Cluster satellite by performing plasma particle‐in‐cell (PIC) simulations, which include the effects of both the spacecraft body and the wire booms in a simultaneous manner. The simulations reveal that the effective thickness of the booms for the Cluster Electric Field and Wave (EFW) instrument is magnified from its real diameter (2.2mm) to several meters, when the spacecraft potential is at tens of volts. Such booms enhance the wake electric field magnitude by a factor of 1.5–2 depending on the spacecraft potential and play a principal role in explaining the in situ Cluster EFW data showing sinusoidal spurious electric fields with about 10mV/m amplitude. The boom effects are quantified by comparing PIC simulations with and without wire booms and also by examining the wake formation for various spacecraft potentials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».