Аспирантура
2019/2020
Современные методы измерения и анализа характеристик плазмы и полей в космосе
Статус:
Курс обязательный
Направление:
03.06.01. Физика и астрономия
Кто читает:
Факультет физики
Когда читается:
1-й курс, 1 семестр
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Григоренко Елена Евгеньевна
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
30
Программа дисциплины
Аннотация
Курс лекций представляет собой обзор современных методов измерения характеристик плазмы, электрических и магнитных полей, применяемых в спутниковых экспериментах в магнитосфере Земли и планет, и в солнечном ветре. Обсуждаются возможности и ограничения современных спутниковых наблюдений для исследования различных плазменных структур. В курсе будут обсуждаться методы анализа спутниковых данных и границы их примененимости, а также практические примеры реализации этих методов для получения конкретных физических характеристик магнитоплазменных структур.
Цель освоения дисциплины
- Развитие первичных навыков работы с космическими данными для последующего анализа в рамках текущих исследовательских проектов
Планируемые результаты обучения
- решает исследовательские задачи на применение изученных моделей
- предлагает и обосновывает темы исследовательских работ в рамках изучаемой дисциплины
- знает текущие космические миссии для решения текущих задач исследования космической погоды, их характеристики и параметры научных приборов
Содержание учебной дисциплины
- Приборы для измерения частиц космической плазмы и новая парадигма: быстрее, дешевле, лучше
- Измерения ленгмюровского зонда в ионосфере
- Измерения космической плазмы с использованием прямых измерений производных токовых характеристик зонда
- Анализ скорости течения супратермальных ионов в присутствии анизотропии ионной температуры
- Измерение энергичных электронов - что работает, а что нет
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- E. E. Grigorenko, A. Fedorov, & L. M. Zelenyi. (2002). Statistical study of transient plasma structures in magnetotail lobes and plasma sheet boundary layer: Interball-1 observations. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.CFDCEE15
- Grigorenko, E. E., Koleva, R., & Sauvaud, J.-A. (2012). On the problem of Plasma Sheet Boundary Layer identification from plasma moments in Earth’s magnetotail. Annales Geophysicae (09927689), 30(9), 1331–1343. https://doi.org/10.5194/angeo-30-1331-2012
- Grigorenko, E., Zelenyi, L., Dolgonosov, M., Artemiev, A., Owen, C., Sauvaud, J.-A., … Hirai, M. (2011). Non-adiabatic Ion Acceleration in the Earth Magnetotail and Its Various Manifestations in the Plasma Sheet Boundary Layer. Space Science Reviews, 164(1–4), 133–181. https://doi.org/10.1007/s11214-011-9858-9
- Kronberg, E. A., Grigorenko, E. E., Haaland, S. E., Daly, P. W., Delcourt, D. C., Luo, H., … Dandouras, I. (2016). Distribution of energetic oxygen and hydrogen in the near-Earth plasma sheet. https://doi.org/10.1002/2014JA020882
- Malykhin, A. Y., Grigorenko, E. E., Kronberg, E. A., Koleva, R., Ganushkina, N. Y., Kozak, L., & Daly, P. W. (2018). Contrasting dynamics of electrons and protons in the near-Earth plasma sheet during dipolarization. Annales Geophysicae (09927689), 36(3), 741–760. https://doi.org/10.5194/angeo-36-741-2018
- McComas, D. J., Nordholt, J. E., Bame, S. J., Barraclough, B. L., & Gosling, J. T. (1990). Linear electric field mass analysis: a technique for three-dimensional high mass resolution space plasma composition measurements. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.63120AA
- Parkhomenko, E. I., Malova, H. V., Grigorenko, E. E., Popov, V. Y., Petrukovich, A. A., Delcourt, D. C., … Zelenyi, L. M. (2018). Plasma acceleration on multiscale temporal variations of electric and magnetic fields during substorm dipolarization in the Earth’s magnetotail. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.2B0D433D
- Parkhomenko, E., Vitalevna-Malova, H., Evgenevna-Grigorenko, E., Yurevich-Popov, V., Alekseevich-Petrukovich, A., Delcourt, D., … Matveevich-Zelenyi, L. (2018). Plasma acceleration on multiscale temporal variations of electric and magnetic fields during substorm dipolarization in the Earth’s magnetotail. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.1C685A77
- Zeleny, icaron;, L. M., Grigorenko, E. E., & Fedorov, A. O. (2004). Spatial–Temporal Ion Structures in the Earth’s Magnetotail: Beamlets as a Result of Nonadiabatic Impulse Acceleration of the Plasma. JETP Letters, 80(9), 663–674. https://doi.org/10.1134/1.1857276
- Zhukova, E., Malova, K., Popov, V., Grigorenko, E., Petrukovich, A., & Zelenyi, L. (2017). Acceleration and particle transport in collisionless plasma in the process of dipolarization and nonstationary turbulence. Cosmic Research, 55(6), 417–425. https://doi.org/10.1134/S0010952517060119
Рекомендуемая дополнительная литература
- Smith, D., Dutton, K., Martinez, N., Wright, K. H., Jr, & Stone, N. H. (2004). The Deflection Plate Analyzer: A Technique for Space Plasma Measurements Under Highly Disturbed Conditions. 8th Spacecraft Charging Technology Conference. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsnas&AN=edsnas.20040111097