Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hiện tượng phanh của một vật thể từ tính khi tương tác với dòng plasma loãng
Tóm tắt
Các đặc điểm của dòng chảy xung quanh và sự tương tác động lực của một hình cầu từ tính với dòng chảy siêu âm của plasma loãng đã được nghiên cứu qua mô phỏng vật lý. Các phụ thuộc của các hệ số lực cản điện từ của hình cầu vào tỷ lệ áp suất từ tính và áp suất động đã được xác định cho các hướng dọc trục và hướng vuông góc của các vectơ dòng plasma và từ trường riêng của vật thể. Tại từ trường của hình cầu từ 0.8–1.5 T, lực điện từ sinh ra trong hệ thống “từ trường của hình cầu–plasma xung quanh” so sánh được với xung được bơm vào bởi các bộ tăng tốc plasma của các tàu vũ trụ đặc biệt được thiết kế để loại bỏ cưỡng bức (“chủ động”) các vật thể rác không gian khỏi không gian gần trái đất thông qua việc phanh bằng một chùm plasma, đưa xuống quỹ đạo thấp hơn và tiêu hủy bằng việc đốt cháy trong các lớp khí quyển denses của Trái Đất. Các nam châm vĩnh cửu nhỏ có thể được sử dụng sắp xếp theo một cách đặc biệt (mảng từ Halbach) để tạo ra các nguồn từ trường hiệu quả, gọn nhẹ của những vật thể này với độ cảm ứng từ 0.8–1.5 T.
Từ khóa
#tương tác plasma #từ tính #lực cản điện từ #tái chế rác không gian #mảng từ HalbachTài liệu tham khảo
Bush, W.B., J. Aerosp. Sci., 1958, vol. 25, no. 11, p. 685.
Kulikovskii, A.G., Dokl. Akad. Nauk SSSR, 1957, vol. 117, no. 2, p. 199.
Kulikovskii, A.G. and Lyubimov, G.A., Magnitnaya gidrodinamika (Magnetic Hydrodynamics), Moscow: Fizmatlit, 1962.
Pai Shih-I, Magnetogasdynamics and Plasma Dynamics, Wien: Springer, 1962.
Bityurin, V.A., Bocharov, A.N., and Popov, A.N., High Temp., 2010, vol. 48, p. 874.
Bocharov, A.N., High Temp., 2010, vol. 48, no. 4, p. 461.
Bityurin, V.A., Vatazhin, A.B., Gus’kov, O.V., and Kopchenov, V.I., Fluid Dyn., 2004, vol. 39, no. 4, p. 657.
Katsurayama, H., Kawamura, M., Matsuda, A., and Abe, T., J. Spacecr. Rockets, 2008, vol. 45, no. 2, p. 248.
Bityurin, V.A., Bocharov, A.N., and Popov, A.N., J. Phys. D: Appl. Phys., 2019, vol. 52, no. 35, 354001.
Zubrin, P.M. and Andrews, D.G., J. Spacecr. Rockets, 1991, vol. 28, no. 2, p. 197.
Fujita, K., J. Space Technol. Sci., 2005, vol. 20, no. 2, p. 26.
Nishida, H. and Funaki, I., J. Propul. Power, 2012, vol. 28, no. 3, p. 636.
Fujino, T. and Shimosowa, Y., J. Spacecr. Rockets, 2016, vol. 53, no. 3, p. 528.
Gun’ko, Yu.F., Kurbatova, G.I., and Filippov, B.V., in Aerodinamika razrezhennykh gazov (Aerodynamics of Rarefied Gases), Leningrad: Leningrad. Gos. Univ., 1973, no. 6, p. 54.
Inamori, T., Kawashima, R., Saisutjarit, P., Sako, N., and Ohsaki, H., Acta Astronaut., 2015, vol. 112, p. 192.
Kawashima, R., Bak, J., Matsurawa, S., and Inamori, T., J. Spacecr. Rockets, 2018, vol. 55, no. 5, p. 1074.
Galkin, V.S. Inzh. Zh., 1965, vol. 5, no. 5, p. 954.
Moe, K., Moe, M.M., and Wallace, S.D., J. Spacecr. Rockets, 1998, vol. 35, no. 3, p. 266.
Fundamentals of Gas Dynamics, Emmons, H.W., Ed., Princeton: Princeton Univ. Press, 1958.
Mehta, P.M., Walker, A., McLaughlin, C.A., and Koller, J., J. Spacecr. Rockets, 2014, vol. 51, no. 3, p. 873.
Podgornyi, I.M. and Sagdeev, R.Z., Sov. Phys. Usp., 1970, vol. 12, no. 3, p. 445.
Al’pert, Ya.L., Gurevich, A.V., and Pitaevskii, L.P., Iskusstvennye sputniki v razrezhennoi plazme (Artificial Satellites in Rarefied Plasma), Moscow: Nauka, 1964.
Mitchner, M. and Kruger, Ch.H., Jr., Partially Ionized Gases, New York: Wiley, 1973.
Kotel’nikov, V.A. and Kotel’nikov, M.V., High Temp., 2017, vol. 55, no. 4, p. 334.
Shuvalov, V.A., Kochubei, G.S., Priimak, A.I., Reznichenko, N.P., Tokmak, N.A., and Lazuchenkov, D.N., High Temp., 2005, vol. 43, no. 3, p. 335.
Mustafaev, A.S., Nekuchaev, V.O., and Sukhomlinov, V.S., High Temp., 2018, vol. 56, no. 2, p. 162.
Spacecraft/Plasma Interaction, and Electromagnetic Effects in LEO and Polar Orbits, Final Rep. ESA/ESTEC Contract Rep., vol. 1, no. 7989/88/NL/PB(SC), Culham Laboratory, Abingdon, Oxon, UK, 1990.
Braginskii, S.I., in Voprosy teorii plazmy (Plasma Theory Issues), Moscow: Gosatomizdat, 1963, no. 1, p. 191.
Shuvalov, V.A., Teplofiz,Vys. Temp., 1987, vol. 25, no. 4, p. 644.
Cook, G.E., Planet. Space Sci., 1965, vol. 13, p. 926.
Pyarnpuu, A.A., Entropie, 1971, no. 42, p. 91.
Knechtel, E.D. and Pitts, W.C. AIAA J., 1964, vol. 2, no. 6, p. 1148.
Maslennikov, M.V., Sigov, V.S., and Churkina, G.P., Kosm. Issled., 1968, vol. 6, no. 2, p. 220.
Wood, G.P., The electric drag forces on a satellite in the Earth’s upper atmosphere, in Proc. NASA-Univ. Conf. on the Science and Technology of Space Exploration, Chicago, 1962, vol. 2, p. 337.
Shuvalov, V.A., Gorev, N.B., Tokmak, N.A., and Kochubei, G.S., Cosmic Res., 2018, vol. 56, no. 3, p. 223.
Shuvalov, V.A., Tokmak, N.A., Pis’mennyi, N.I., Kulagin, S.N., and Kochubei, G.S., High Temp., 2018, vol. 56, no. 4, p. 473.
Hadjimichalis, K.S. and Brunding, C.L., The effect of wall temperature on sphere drag in hypersonic transition flow, in Proc. 9th Int. Symp. on Rarefied Gas Dynamics, Göttingen, 1974, paper no. D.13.
Katsurayama, H. and Abe, T., in Proc. 49th AIAA Aerospace Sci. Meeting, Orlando, FL, 2011.
Kawamura, H., Matsuda, A., Katsurayama, H., Otsu, H., Konigroshi, D., Sato, S., and Abe, T., J. Spacecr. Rockets, 2009, vol. 46, no. 6, p. 1171.
Funaki, I., Kojima, H., Yamakawa, H., Nakayama, Y., and Shimizu, Y., Astrophys. Space Sci., 2007, no. 307, p. 63.
Halbach, K., J. Appl. Phys., 1985, vol. 57, no. 1, p. 3605.
Chapman, S. and Ferraro, V.C., Terr. Magn. Atmos. Electr., 1931, vol. 36, no. 3, p. 77.
Ferraro, V.C., Terr. Magn. Atmos. Electr., 1940, vol. 45, no. 9, p. 245.
Meeker, D., FEMM: Finite Element Method Magnetics, ver. 4.2, User Manual, 2018.
Toivanen, P.K., Janhunen, P., and Koskinen, H.E.J., Magnetospheric Propulsion (eMPii). ESTEC/Contractor N16361/02/NL/LvH, Final Rep. no. 1.3, April 5, 2004.
Nishida, H., Ogawa, H., Funaki, I., Fujita, K., and Yamakawa, H., J. Spacecr. Rockets, 2006, vol. 43, no. 3, p. 667.
Mark, C.P. and Kamath, S., Space Policy, 2019, vol. 47, p. 194.