Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu Sóng Phát Thanh và Plasma của Tàu Cassini
Tóm tắt
Nghiên cứu sóng phát thanh và plasma của tàu Cassini được thiết kế để nghiên cứu sự phát ra sóng radio, sóng plasma, plasma nhiệt và bụi xung quanh hành tinh Saturn. Ba ăng-ten điện trường gần như vuông góc được sử dụng để phát hiện các trường điện trong dải tần số từ 1 Hz đến 16 MHz, và ba ăng-ten cuộn cảm từ vuông góc được sử dụng để phát hiện các trường từ trong dải tần số từ 1 Hz đến 12 kHz. Một đầu dò Langmuir được sử dụng để đo mật độ và nhiệt độ electron. Các tín hiệu từ các ăng-ten điện và từ được xử lý bởi năm hệ thống thu: một bộ thu tần số cao phủ sóng dải tần từ 3.5 kHz đến 16 MHz, một bộ thu tần số trung bình phủ sóng dải tần từ 24 Hz đến 12 kHz, một bộ thu tần số thấp phủ sóng dải tần từ 1 Hz đến 26 Hz, một bộ thu dạng sóng năm kênh phủ sóng dải tần từ 1 Hz đến 2.5 kHz trong hai băng tần, 1 Hz đến 26 Hz và 3 Hz đến 2.5 kHz, và một bộ thu băng rộng có hai băng tần, 60 Hz đến 10.5 kHz và 800 Hz đến 75 kHz. Ngoài ra, một bộ phát có thể được sử dụng để kích thích các cộng hưởng plasma trong dải tần số từ 3.6 kHz đến 115.2 kHz. Lượng bụi có kích thước micromet có thể được đếm và khối lượng xấp xỉ của các hạt bụi có thể được xác định bằng các kỹ thuật tương tự như Voyager. So với Voyager 1 và 2, đây là những tàu vũ trụ duy nhất đã thực hiện các phép đo sóng radio và plasma xung quanh hành tinh Saturn, thiết bị sóng phát thanh và plasma của Cassini có một số khả năng mới. Những khả năng này bao gồm (1) độ nhạy và phạm vi động được cải thiện đáng kể, (2) khả năng thực hiện các phép đo xác định phương hướng của sóng radio phát sinh từ xa và các phép đo phương hướng của sóng plasma, (3) cả phép đo chủ động và bị động của các cộng hưởng plasma để cho phép đo chính xác mật độ electron địa phương, và (4) phép đo bằng đầu dò Langmuir về mật độ và nhiệt độ electron địa phương. Với những khả năng mới này, có thể thực hiện một loạt các nghiên cứu về sự phát ra sóng radio, tương tác sóng-hạt, plasma nhiệt và bụi xung quanh hành tinh Saturn.
Từ khóa
#Cassini #sóng phát thanh #plasma #mật độ electron #nhiệt độ electron #môi trường SaturnTài liệu tham khảo
Aubier, M. G., Meyer-Vernet, N., and Pedersen, B. M.: 1983, Geophys. Res. Lett. 10, 5–8.
Benson, R. F.: 1970, in: Thomas, J. O., and Landmark, B. J. (eds.), Plasma Waves in Space and Laboratory, 2, Edinburgh University Press, Edinburgh, pp. 25–54.
Blanc, M., Bolton, S., Bradley, J., Burton, M., Cravens, T. E., Dandouras, I., Dougherty, M. K., Festou, M. C., Feynman, J., Johnson, R. E., Gombosi, T. G., Kurth, W. S., Liewer, P. C., Mauk, B. H., Maurice, S., Mitchell, D., Neubauer, F. M., Richardson, J. D., Shemansky, D. E., Sittler, E. C., Tsurutani, B. T., Zarka, P., Esposito, L. W., Gruen, E., Gurnett, D. A., Kliore, A. J., Krimigis, S. M., Southwood, D., Waite, J. H., and Young, D. T.: 2002, Space Sci. Rev., 104, 253–346.
Bougeret, J.-L., Kaiser, M. L., Kellogg, P. J., Manning, R., Goetz, K., Monson, S.J., Monge, N., Friel, L., Meetre, C.A., Perche, C., Sitruk, L., and Hoang, S.: 1995, Space Sci. Rev. 71, 231.
Brown, L. W.: 1973, Astrophys. J. 180, 359–370.
Burns, J. A., Showalter, M. R., Cuzzi, J. N., and Durisen, R. H.: 1983, Icarus 54, 280–295.
Cairns, I. H., and Melrose, D. B.: 1985, J. Geophys. Res. 90, 6637–6640.
Carr, T. D., Desch, M. D., and Alexander, J. K.: 1983, in: Dessler, A. J. (ed.), Physics of the Jovian Magnetosphere, Cambridge University Press, Cambridge, pp. 226–284.
Decreau, P. M., Hamelin, E. M., Massif, R., DeFeraudy, H., Pawela, E., Perraut, S., Pottelette, R., and Bahnsen, A.: 1987, Ann. Geophys. 5A, 181–185.
Desch, M. D.: 1982, J. Geophys. Res. 87, 4549–4554.
Desch, M. D., and Kaiser, M. L.: 1981, Geophys. Res. Lett. 8, 253–256.
Desch, M. D., and Kaiser, M. L.: 1990, Nature 343, 442–444.
Ergun, R. E., Carlson, C. W., McFadden, J. P., Delory, G. T., Strangeway, R. J., and Pritchett, P. L.: 2000, Astrophys. J. 538, 456–466.
Esposito, L. W., Cuzzi, J. N., Holberg, J. B., Marouf, E. A., Tyler, G. L., and Porco, C. C.,: 1984, in: Gehrels, T. and Matthews, M. S., (Eds), Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 463–545.
Etcheto, J., and Bloch, J. J.,: 1978, Space Sci. Rev. 22, 597–610.
Etcheto, J., Belmont, G., Canu, P., and Trotignon, J. G.: 1983, Eur. Space Agency Spec. Publ. SP-195, 39–46.
Galopeau, P., and Zarka, P. 1992, Reply to the comment by J. E. P. Connerney and M. D. Desch, J. Geophys. Res. 97, 12,291–12,297.
Galopeau, P. H. M., and Lecacheux, A.: 2000, J. Geophys. Res. 105, 13089–13101.
Galopeau, P., Zarka, P., and Le Queau, D.: 1989, J. Geophys. Res. 94, 8739–8756.
Galopeau, P., Ortega-Molina, A., and Zarka, P.: 1991, J. Geophys. Res. 96, 14,129–14,140.
Galopeau, P., Zarka, P, and Le Queau, D.: 1995, J. Geophys. Res. 100, 26,397–26,410.
Goertz, C. K., and Morfill, G. E.: 1983, Icarus 53, 219–229.
Goldreich, P., and Lynden-Bell, D.: 1969, Astrophys. J. 156, 59–78.
Goldstein, M. L., and Goertz, C. K.: 1983, in: Dessler, A. J. (ed.), Physics of the Jovian Magnetosphere, Cambridge University Press, pp. 317–352.
Grün, E.: 1981, Eur. Space Agency Spec. Publ. SP-155, 81–90.
Grün et al., this issue.
Gurnett, D. A.: 1974, J. Geophys. Res. 79, 4227–4238.
Gurnett, D. A.: 1998, in: Pfaff, R. F., Borovsky, J. E., and Young, D. T. (eds.), Measurement Techniques in Space Plasmas: Fields, Geophys. Monograph 103, American Geophysics Union, Washington, DC, pp. 121–136.
Gurnett, D. A., and Shaw, R. R.: 1973, J. Geophys. Res., 78, 8136–8149.
Gurnett, D. A., Scarf, F. L., Fredricks, R. W., and Smith, E. J.: 1978, IEEE Trans. Geosci. Electron. GE-16, 225–230.
Gurnett, D. A., Anderson, R. R., Scarf, F. L., Fredricks, R. W., and Smith, E. J.: 1979a, Space Sci. Rev. 23, 103–122.
Gurnett, D. A., Shaw, R. R., Anderson, R. R., and Kurth, W. S.: 1979b, Geophys. Res. Lett. 6, 511–514.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., and Scarf, F. L.: 1981, Science 212, 235–239.
Gurnett, D. A., Grün, E., Gallagher, D., Kurth, W. S., and Scarf, F. L.: 1983, Icarus 53, 236–254.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., Scarf, F. L., Burns, J. A., Cuzzi, J. N., and Grün, E.,: 1987, J. Geophys. Res. 92, 14,959–14,968.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., Cairns, I. H., and Granroth, L. J.,: 1990, J. Geophys. Res. 95, 20,967–20,976.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., Granroth, L. J., and Allendorf, S. C.,: 1991, J. Geophys. Res. 96, 19,177–19,186.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., Shaw, R. R., Roux, A., Gendrin, R., Kennel, C. F., Scarf, F. L., and Shawhan, S. D.,: 1992, Space Sci. Rev. 60, 341–355.
Gurnett, D. A., Persoon, A. M., Randall, R. F., Odem, D. L., Remington, S. L., Averkamp, T. F., DeBower, M. M., Hospodarsky, G. B., Huff, R. L., Kirchner, D. L., Mitchell, M. A., Pham, B. T., Phillips, J. R., Schintler, W. J., Sheyko, P., and Tomash, D. R.,: 1995, Space Sci. Rev. 71, 597–622.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., Roux, A., Bolton, S. J., and Kennel, C. F.,: 1996, Nature 384, 535–537.
Gurnett, D. A., Zarka, P., Manning, R., Kurth, W. S., Hospodarsky, G. B., Averkamp, T. F., Kaiser, M. L., and Farrell, W. M.,: 2001, Nature 409, 313–315.
Gurnett, D. A., Kurth, W. S., Hospodarsky, G. B., Persoon, A. M., Zarka, P., Lecacheux, A., Bolton, S. J., Desch, M. D., Farrell, W. M., Kaiser, M. L., Ladreiter, H.-P., Rucker, H. O., Galopeau, P., Louarn, P., Young, D. T., Pryor, W. R., and Dougherty, M. K.: 2002, Nature 415, 985–987.
Hanel, R. A., Conrath, B. J., Flasar, F. M., Kunde, V. G., Maguire, W., Pearl. J. C., Pirraglia, J. A., Samuelson, R., Hearth, L., Allison, M., Cruikshank, D. P., Gautier, D., Gierasch, P., Horn, L., Koppany, R., and Ponnamperuna, C.: 1981, Science 212 , 192–200.
Harvey, C. C., Etcheto, J., and Mangeney, A.: 1979, Space Sci. Rev. 23, 39–58.
Hornung, D. H., and Draptz, S.,: 1981, Eur. Space Agency Spec. Publ. SP-155, 23.
Hospodarsky, G. B., Averkamp, T. F., Kurth, W. S., Gurnett, D. A., Dougherty, M., Inan, U., and Wood, T.: 2001, J. Geophys. Res. 106, 30,253–30, 269.
Hunten, D. M., Tomasko, M.G., Flasar, F. M., Samuelson, R. E., Strobel, D. F., and Stevenson, D. J.,: 1984, in: Gehrels, T., and Matthews, M. S. (eds) Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 671–759.
Jones, D.,: 1976, Nature 260, 686–689.
Kaiser, M. L.,: 1989, in: Tsurutani, B. T., and Oya, H. (eds.), Plasma Waves and Instabilities at Comets and Magnetospheres, AGU Monograph 53, American Geophysics Union, Washington, DC, pp. 221–237.
Kaiser, M. L., and Desch, M. D.,: 1982, J. Geophys. Res. 87, 4555–4559.
Kaiser, M. L., Desch, M. D., and Lecacheux, A.,: 1981, Nature 292, 731–733.
Kaiser, M. L., Connerney, J. E. P., and Desch, M. D.,: 1983, Nature 303, 50–53.
Kaiser, M. L., Desch, M. D., Kurth, W. S., Lecacheux, A., Genova, F., Pedersen, B. M., and Evans, D. R.: 1984a, in: Gehrels, T. and Matthews, M. S. (eds.), Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 378–415.
Kaiser, M. L., Desch, M. D., and Connerney, J. E. P.,: 1984b, J. Geophys. Res. 89, 2371–2376.
Kaiser, M. L., Zarka, P., Desch, M. D., and Farrell, W. M.,: 1991, J. Geophys. Res. 96, 19,043–19,047.
Kaiser, M. L., Farrell, W. M., Desch, M. D., Hospodarsky, G. B., Kurth, W. S., and Gurnett, D. A.: 2001, in: Rucker, H. O., Kaiser, M. L., and Leblanc, Y. (eds.), Planetary Radio Emissions V, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna, pp. 41–48.
Kelley, M. C., and Mozer, F. S.: 1972, J. Geophys. Res. 77 , 6900–6903.
Kennel, C. F., and Petschek, H. E.: 1966, J. Geophys. Res. 71, 1–28.
Ksanfomality, L. V., Scarf, F. L., and Taylor, W. W. L.: 1983, in: Hunten, D. M., Colin, L., Donahue, T. M., and Moroz, V. I. (eds.), Venus, University of Arizona Press, Tucson, pp. 565–603.
Kurth, W. S.: 1992, in: Rucker, H. O., Bauer, S. J., and Kaiser, M. L. (eds.), Planetary Radio Emissions III, Austrian Academy of Science, pp. 329–350.
Kurth, W. S., and Gurnett, D. A.: 1991, J. Geophys. Res. 96, 18,977–18,991.
Kurth, W. S., and Zarka, P.: 2001, in: Rucker, H. O., Kaiser, M. L., and Leblanc, Y. (eds.), Planetary Radio Emissions V, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna, pp. 247–259.
Kurth, W. S., Gurnett, D. A., and Scarf, F. L.: 1981, Nature 292, 742–745.
Kurth, W. S., Strayer, B. D., Gurnett, D. A., and Scarf, F. L.: 1985, Icarus 61 , 497–507.
Kurth, W. S., Gurnett, D. A., Roux, A., and Bolton, S. J.,: 1997, Geophys. Res. Lett. 24, 2167–2170.
Kurth, W. S., Hospodarsky, G. B., Gurnett, D. A., Kaiser, M. L., Wahlund, J.-E., Roux, A., Canu, P., Zarka, P., and Tokarev, Y.,: 2001a, J. Geophys. Res. 106, 30,239–30,252.
Kurth, W. S., Hospodarsky, G. B., Gurnett, D. A., Lecacheux, A., Zarka, P., Desch, M. D., Kaiser, M. L., and Farrell, W. M.,: 2001b, in: Rucker, H. O., Kaiser, M. L., and Leblanc, Y. (Eds) Planetary Radio Emissions V, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna, pp. 15–28.
Kurth, W. S., Gurnett, D. A., Hospodarsky, G. B., Farrell, W. M., Roux, A., Dougherty, M. K., Joy, S. P., Kivelson, M. G., Walker, R. J., Crary, F. J., and Alexander, C. J.: 2002, Nature 415, 991–994.
Ladreiter, H. P., Zarka, P., and Lecacheux, A.,: 1994, Planet. Space Sci. 42, 919–931.
Ladreiter, H. P., Zarka, P., Lecacheux, A., Macher, W., Rucker, H. O., Manning, R., Gurnett, D. A., and Kurth, W. S.: 1995, Radio Sci. 30, 1699–1712.
Lammer, H., Tokano, T., Fischer, G., Stumptner, W., Molina-Cuberos, G. J., Schwingenschuh, K., Rucker, H. O.: 2001, Planet. Space Sci. 49, 561–574.
Lecacheux, A.: 2001, in: Rucker, H. O., Kaiser, M. L., and Leblanc, Y. (eds.), Planetary Radio Emissions V, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna, pp. 1–13.
Lecacheux, A., and Genova, F.: 1983, J. Geophys. Res. 88, 8993–8998.
Lecacheux, A., Galopeau, P., and Aubier, M.: 1997, in: Rucker, H. O., Bauer, S. J., and Lecacheux, A. (eds.), Planetary Radio Emissions IV, Austrian Academy of Science Press, Vienna, pp. 313–325.
Lecacheux, A., Kurth, W. S., and Manning, R.,: 2001, in: Rucker, H. O., Kaiser, M. L., and Leblanc, Y. (eds.), Planetary Radio Emissions V, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna, pp. 29–39.
Le Queau, D., Pellat, R., and Roux, A.,: 1984, Phys. Fluids 27, 247–265.
Lockwood, G. E. K.,: 1963, Can. J. Phys. 41, 190–194.
Louarn, P., Roux, A., De Feraudy, H., Le Queau, D., Andre, M., and Matson, L.,: 1990, J. Geophys. Res. 95, 5983–5995.
Matson et al., this issue.
Mendis, D. A., Hill, J. R., Ip, W.-H., Goertz, C. K., and Grün, E.,: 1984, in: Gehrels, T. and Matthews, M. S. (eds),Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 546–589.
Meyer-Vernet, N. and Perche, C.,: 1989, J. Geophys. Res. 94, 2405–2415.
Meyer-Vernet, N., Aubier, M. G., and Pedersen, B. M.,: 1986, Geophys. Res. Lett. 13, 617–620.
Meyer-Vernet, N., Lecacheux, A., and Pedersen, B. M.,: 1996, Icarus 123, 113–128.
Miller, S. L.,: 1955, J. Amer. Chem. Soc. 77, 2351–2361.
Mott-Smith, H. M., and Langmuir, I.,: 1926, Phys. Rev. 28, 727–762.
Neubauer, F. M.,: 1980, J. Geophys. Res. 85, 1171–1178.
Neubauer, F. M., Gurnett, D. A., Scudder, J. D., and Hartle, R. E.,: 1984, in: Gehrels, T., and Matthews, M. S. (eds.), Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 760–787.
Oberc, P., and Parzydlo, W.: 1992, Icarus 98, 195–206.
Pedersen, B. M., Meyer-Vernet, N., Aubier, M. G., and Zarka, P.: 1991, J. Geophys. Res. 96, 19,187–19,196.
Prinn, R. G., and Owen, T.: 1976, in Jupiter, Gehrels, T. (ed.), University of Arizona Press, Tucson, 319–371.
Prinn, R. G., Larson, H. P., Caldwell, J. J., and Gautier D.: 1984, in: Gehrels, T., and Matthews, M. S. (eds.), Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 88–149.
Reiner, M. J., Fainberg, J., and Stone, R. G.: 1993, Geophys. Res. Lett. 20, 321–324.
Rucker, H. O., Macher, W., Manning, R., and Ladreiter, H. P.: 1996, Radio Science 31, 1299–1311.
Russell, C. T.: 1991, Space Science Rev. 55, 317–356.
Sagan, C., and Khare, B. N.,: 1971, Astrophys. J. 168, 563–569.
Scarf, F. L., and Gurnett, D. A.,: 1977, Space Sci. Rev. 21, 289–308.
Scarf, F. L., Gurnett, D. A., and Kurth, W. S.,: 1979, Science 204, 991–995.
Scarf, F. L., Gurnett, D. A., Kurth, W. S., and Poynter, R. L.,: 1982, Science 215, 587–594.
Scarf, F. L., Frank, L. A., Gurnett, D. A., Lanzerotti, L. J., Lazarus, A., and Sittler, Jr., E. C.,: 1984, in: Gehrels, T. and Matthews, M. S. (eds.), Saturn, University of Arizona Press, Tucson, pp. 318–353.
Smith, B. A., et al.,: 1981, Science 212, 163–190.
Southwood, D., et al., this issue.
Stix, T.,: 1992, Waves in Plasmas, American Institute of Physics, New York, 6.
Stone, R. G., Bougeret, J. L., Caldwell, J., Canu, P., DeConchy, Y., Cornilleau-Wehrlin, N., Desch, M. D., Fainberg, J., Goetz, K., Goldstein, M. L., Harvey, C. C., Hoang, S., Howard, R., Kaiser, M. L., Kellogg, P. J., Klein, B., Knoll, R., Lecacheux, A., Lengyel-Frey, D., MacDowall, R. J., Manning, R., Meetre, C. A., Meyer, A., Monge, N., Monson, S., Nicol, G., Reiner, M. J., Steinberg, J.-L., Torres, E., deVilledary, C., Wouters, F., and Zarka, P.: 1992, Astron. Astrophys. Supp. Ser. 92, 291–316.
Trauger, J. T., Clarke, J. T., Ballester, G. E., Evans, R. W., Burrows, C. J., Crisp, D., Gallagher, J. S., Griffiths, R. E., Hester, J. J., Hoessel, J. G., Holtzman, J. A., Krist, J. E., Mould, J. R., Sahai, R., Scowen, P. A., Stapelfeldt, K. R., Watson, A. M.: 1998, J. Geophys. Res. 103, 20,237–20,244.
Trotignon, J. G., Beghin, C., Grard, R., Pedersen, A., Formisano, V., Mogilevsky, M., and Mikhailov, Y.: 1987, Astron. Astrophys. 187, 83–88.
Uman, M. A.: 1987, The Lightning Discharge, Academic Press, N. York.
Vogl, D. F., Ladreiter, H. P., Zarka, P., Rucker, H. O., Macher, W., Kurth, W. S., Gurnett, D. A., and Fischer, G.: 2001, in: Rucker, H. O., Kaiser, M. L., and Leblanc, Y. (eds.), Planetary Radio Emissions V, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna, pp. 357–365.
Wahlund, J.-E., Eriksson, A. I., Holback, B., Boehm, M. H., Bonnell, J., Kintner, P. M., Seyler, C. E., Clemmons, J. H., Eliason, J. L., Knudsen, D. J., Norqvist, P., and Zanetti, L. J.: 1998, J. Geophys. Res. 103, 4343–4375.
Warwick, J. W., Pearce, J. B., Peltzer, R. G., and Riddle, A. C.: 1977, Space Sci. Rev. 21, 309–327.
Warwick, J. W., Pearce, J. B., Evans, D. R., Carr, T. D., Schauble, J. J., Alexander, J. K., Kaiser, M. L., Desch, M. D., Pedersen, B. M., Lecacheux, A., Daigne, G., Boischot, A., and Barrow, C. W.: 1981, Science 212, 239–243.
Warwick, J. W., Pearce, J. B., Evans, D. R., Romig, J. H., Alexander, J. K., Desch, M. D., Kaiser, M. L., Aubier, M., Leblanc, Y., Lecacheux, A., and Pedersen, B. M.: 1982, Science 215, 582–687.
Whalström, M. K., Johansson, E., Veszelei, E., Bennich, P., Olsson, M., and Hogmark, S.: 1992, Thin Solid Films 220, 315–320.
Wu, C. S., and Lee, L. C.: 1979, Astrophys. J. 230, 621–626.
Zarka, P.: 1985a, Icarus 61, 508–520.
Zarka, P.: 1985b, in: Rucker, H. O. and Bauer, S. J. (eds.), Planetary Radio Emissions, Austrian Academy of Science, Vienna, pp. 237–270.
Zarka. P.,: 1998, J. Geophys. Res. 103, 20,159–20,164.
Zarka, P., and Cecconi, B.,: 2002, J. Geophys. Res., in preparation.
Zarka, P., and Pedersen, B. M.,: 1983, J. Geophys. Res. 88, 9007–9018.
Zarka, P., and Pedersen, B. M.,: 1986, Nature 323, 606–608.
Zarka, P., Pedersen, B. M., Lecacheux, A., Kaiser, M. L., Desch, M. D., Farrell, W. M., and Kurth, W. S.: 1995, in Neptune and Triton, Cruikshank, D. P. (ed.), University of Arizona Press, 341–387.