空间飞行器远尾区内等离子体与场的相互作用

摘要

该文主要研究了飞行器在电离层中运动时,与周围的等离子体之间发生的非线性、非稳态相互作用问题.全文共分四章对此问题进行研究.第一章主要是介绍了有关空间等离子体物理过程中的一些基本概念,讨论了一些普遍的相互作用机制.并给出了在研究飞行器与周围的等离子体之间发生相互作用时,基本的空间环境参量,采用的基本方程,等离子体的一些不稳定性以及最近的一些研究情况.第二章是从描述电子的磁流体方程和麦克斯韦方程出发,通过计算,最后得到了一组在考虑非静态极限下描述空间飞行器远尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用耦合方程.第三章是在给定一个初始的扰动横场条件下,并选取好所需要的电离参数,然后对已求得的这组方程进行数值模拟.数值计算结果表明,由于飞行器与周围的等离子体之间发生相互作用,电场会产生塌缩现象,形成电磁孤波;电子密度则产生密度空腔.第四章我们给出了一些主要结论,阐明了所形成的电磁孤波和密度空腔的一些特性.

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摘 要

Abstract

第一章 空间飞行器与周围等离子体相互作用的评述

§1.1 引言

§1.2空间环境参量

§1.3描述粒子分布的基本方程

§1.4中性气体的情况

§1.5电离气体的情况

§1.6等离子体的不稳定性

§1.7电双层的形成

§1.8近期的研究工作

第二章 远尾区内的非线性相互作用

§2.1引言

§2.2非稳态非线性耦合方程

§2.3快振荡场传输方程

§2.4远尾区离子扰动

第三章 数值模拟结果

§3.1初始条件

§3.2选取参数

§3.3模拟结果

第四章 结果讨论

参考文献

致 谢