Logotyp: till Uppsala universitets webbplats

uu.sePublikationer från Uppsala universitet
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Particle-in-cell simulations of the Cassini spacecraft's interaction with Saturn's ionosphere during the Grand Finale
Imperial Coll London, Blackett Lab, London SW7 2BW, England..
Imperial Coll London, Blackett Lab, London SW7 2BW, England..
Kobe Univ, Educ Ctr Computat Sci & Engn, Kobe, Hyogo 6578501, Japan..
Kobe Univ, Educ Ctr Computat Sci & Engn, Kobe, Hyogo 6578501, Japan..
Visa övriga samt affilieringar
2021 (Engelska)Ingår i: Monthly notices of the Royal Astronomical Society, ISSN 0035-8711, E-ISSN 1365-2966, Vol. 504, nr 1, s. 964-973Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

A surprising and unexpected phenomenon observed during Cassini's Grand Finale was the spacecraft charging to positive potentials in Saturn's ionosphere. Here, the ionospheric plasma was depleted of free electrons with negatively charged ions and dust accumulating up to over 95 per cent of the negative charge density. To further understand the spacecraft-plasma interaction, we perform a three-dimensional Particle-In-Cell study of a model Cassini spacecraft immersed in plasma representative of Saturn's ionosphere. The simulations reveal complex interaction features such as electron wings and a highly structured wake containing spacecraft-scale vortices. The results show how a large negative ion concentration combined with a large negative to positive ion mass ratio is able to drive the spacecraft to the observed positive potentials. Despite the high electron depletions, the electron properties are found as a significant controlling factor for the spacecraft potential together with the magnetic field orientation which induces a potential gradient directed across Cassini's asymmetric body. This study reveals the global spacecraft interaction experienced by Cassini during the Grand Finale and how this is influenced by the unexpected negative ion and dust populations.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Oxford University Press (OUP) Oxford University Press, 2021. Vol. 504, nr 1, s. 964-973
Nyckelord [en]
plasmas, space vehicles, planets and satellites: atmospheres, planets and satellites: composition, planets and satellites: individual: Saturn
Nationell ämneskategori
Fusion, plasma och rymdfysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-447917DOI: 10.1093/mnras/stab750ISI: 000656137100070OAI: oai:DiVA.org:uu-447917DiVA, id: diva2:1590385
Tillgänglig från: 2021-09-02 Skapad: 2021-09-02 Senast uppdaterad: 2024-01-15Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3776 kB)134 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3776 kBChecksumma SHA-512
529e4f8c9e91d824fc3d9d3fef957fa5018cfd2797bf1b002768e80d222483b0b898b002fbc5f87473570ae04c8e42705dbdb0568991074f064204654cae7a87
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Person

Shebanits, Oleg

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Shebanits, Oleg
Av organisationen
Institutet för rymdfysik, Uppsalaavdelningen
I samma tidskrift
Monthly notices of the Royal Astronomical Society
Fusion, plasma och rymdfysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 135 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 98 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf