太阳轨道器无线电和等离子波测量的首次尘埃测量
摘要：太阳轨道器上的尘埃粒子对航天器产生的影响已知会在电天线端记录的电压波形中产生典型的脉冲信号。太阳轨道器上的无线电和等离子波（RPW）仪器的时间域采样器（TDS）系统可以常规检测到这些信号。我们调查了RPW在行星际尘埃研究方面的能力，并首次对该仪器记录的尘埃撞击进行了分析。我们讨论了先前开发的关于尘埃撞击后电压脉冲生成的模型，并介绍了太阳轨道器上RPW作为尘埃探测器的相关技术参数。然后我们提供了从2020年4月20日至2021年2月27日期间在0.5 AU至1 AU之间，RPW/TDS记录的尘埃撞击的统计分析。研究表明，所研究的尘埃群体具有从太阳向外辐射的径向速度分量，其数量级可大致估计为$v_{r, dust} \approx 50$ km.s$^{-1}$。这与撞击物的流量主要由$\eta$型流星体所主导是一致的。我们估计这些颗粒在1 AU处的累积流量大约为$F_{\eta} \approx 8 \times 10^{-5}$ m$^{-2}$s$^{-1}$，适用于半径$r \gtrsim 100$ nm的粒子。撞击物的累积质量流量的幂律指数$\delta$通过两种不同的方法进行评估（电压脉冲的直接观测和撞击速度对撞击率的间接影响）。两种方法都给出了$\delta \approx 0.3-0.4$的结果。太阳轨道器RPW证明是进行行星际尘埃研究的合适工具。这些初步结果对于任务的继续进行是有希望的，特别是用于对外行星飞域外尘云的原地研究，太阳轨道器将是第一艘探测的航天器。
作者：A. Zaslavsky, I. Mann, J. Soucek, A. Czechowski, D. Pisa, J. Vaverka, N. Meyer-Vernet, M. Maksimovic, E. Lorf`evre, K. Issautier, K. Rackovi''c Babi''c, S. D. Bale, M. Morooka, A. Vecchio, T. Chust, Y. Khotyaintsev, V. Krasnoselskikh, M. Kretzschmar, D. Plettemeier, M. Steller, v{S}. v{S}tver''ak, P. Tr''avn''iv{c}ek, A. Vaivads
论文ID：2104.09974
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2021-12-15