Быстрый монитор солнечного ветра: прибор БМСВ на спутнике «Спектр-Р» Г.Н. Застенкер (1), З. Немечек (2), Я. Шафранкова (2), Л. Прех (2), И. Чермак (2), - презентация

1 Быстрый монитор солнечного ветра: прибор БМСВ на спутнике «Спектр-Р» Г.Н. Застенкер (1), З. Немечек (2), Я. Шафранкова (2), Л. Прех (2), И. Чермак (2), Я. Войта (3), Л.С. Чесалин (1), М.О. Рязанцева (1, 4), В.В. Храпченков (1), А.В. Лейбов (1), Ю.Н. Агафонов (1), Н.Н. Шевырев (1), Н.П. Семена (1), Е.А Гаврилова (1), В.И. Прохоренко (1), А.В. Дьячков (1), И.В. Колоскова (1), Т.И. Гагуа (1), И.Т. Гагуа (1), П.А. Далин (1), Я.И. Марков (1), Е.А. Рязанова (1), Н.Л. Бородкова (1), О.М. Чугунова (1), А.С. Юрасов (4) (1)– ИКИ РАН, Москва, Россия, (2)– МФФ, Карлов Университет, Прага, Чешская Республика, (3)– ИФА ЧАН, Прага, Чешская Республика, (4)– НИИЯФ МГУ, Россия

2 Научные задачи прибора БМСВ на спутнике «Спектр-Р»: а) мониторирование основных параметров солнечного ветра с высоким временным разрешением; б) изучение турбулентности плазмы в солнечном ветре и в магнитослое в области довольно высоких частот 0-15 Гц. Измеряемые параметры: Орбита спутника Спектр-Р : - переносная скорость, ионная температура, плотность, вектор потока ионов (величина и направление), относительное содержание альфа-частиц

3 Принципиальная схема датчика – цилиндра Фарадея С1, С4 – экранирующие сетки, С2 – супрессорная сетка, С3 – управляющая сетка.

4 Запирающие и угловые характеристики датчиков

5 Функциональная схема прибора БМСВ Технические параметры прибора БМСВ: - масса – 2.7 кГ, - потребление – 3 Вт, - информативность – 600 байт/с Коллаборация в разработке и изготовлении прибора БМСВ: ООО «Алаам» (Киргизстан) – датчики, МФФ, Карлов Университет (Чешская Республика) – электроника и прибор в целом, ИФА ЧАН (Чешская Республика) – датчик ДСС, ИКИ РАН – физические, квалификационные и комплексные испытания.

6 Образец свипирующего режима. Изменения во времени пилообразного запирающего напряжения (кружки) и тока соответствующего датчика (крестики).

7 Пример набора интегральных (темные кривые) и дифференциальных (серые кривые) энергетических спектров. Видны две «полочки» протонов и альфа частиц на интегральных спектрах и два соответствующих пика на дифференциальных спектрах.

8 Пример мониторинга основных параметров солнечного ветра (скорости, плотности и ионной температуры) в сравнении с аналогичными измерениями на КА WIND для события 14 августа 2011 г..

9 Пример двухмасштабной «струйной» структуры солнечного ветра.

10 Пример квазигармонических вариаций (с периодом около 10 сек) полярного угла вектора потока ионов солнечного ветра перед фронтом очень резкого и большого возрастания плотности.

11 Заключение Прибор БМСВ в ходе полета показал себя с наилучшей стороны и позволил получать следующие данные (и результаты): 1. Непрерывно проводятся мониторные измерения, из которых вычисляются основные параметры солнечного ветра: - переносная скорость (Vo), - плотность (N), - ионная температура (Ti), - величина полного потока ионов (F), - два угла направления вектора потока (полярный угол тета и азимутальный угол фи). При этом параметры Vo, N, Ti измеряются с разрешением в 3 сек., а параметры F, тета и фи – с разрешением в 0.03 сек. 2. Для большого числа событий наблюдались экстремально высокие по амплитуде (в несколько раз) и весьма быстрые (в диапазоне секунд) возмущения плотности солнечного ветра (в ряде случаев, это межпланетные ударные волны). 3. Показано, что постоянно существуют быстрые вариации вектора потока ионов, которые могут быть интерпретированы как свидетельства многомасштабной струйной структуры солнечного ветра. 4. Зарегистрированы быстрые (в диапазоне секунд) вариации относительного содержания ионов He++ в потоке солнечного ветра. 5. Установлено наличие очень больших (десятки процентов) и быстрых (за доли секунды ) вариаций вектора потока ионов в магнитослое.

12

13

14

15

16 Частотный спектр вариаций потока ионов СВ