Open this publication in new window or tab >>2010 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]
The Cassini spacecraft orbits Saturn since 2004, carrying a multitude of instruments for studies of the plasma environment around the planet as well as the constituents of the ring system. Of particular interest to the present thesis is the large E ring, which consists mainly of water ice grains, smaller than a few micrometres, referred to as dust. The work presented here is concerned with the interaction between, on the one hand, the plasma and, on the other hand, the dust, the spacecraft and the Langmuir probe carried by it. In Paper I, dust densities along the trajectory of Cassini, as it passes through the ring, are inferred from measured electron and ion densities. In Paper II, the situation where a Langmuir probe is located in the potential well of a spacecraft is considered. The importance of knowing the potential structure around the spacecraft and probe is emphasised and its effect on the probe’s current-voltage characteristic is illustrated with a simple analytical model. In Paper III, particle-in-cell simulations are employed to study the potential and density profiles around the Cassini as it travels through the plasma at the orbit of the moon Enceladus.
Abstract [sv]
Rymdsonden Cassini befinner sig i omloppsbana kring Saturnus sedan 2004 och bär med sig en mångfald av instrument för att studera plasmat och ringarna som omger planeten. Av särskilt intresse i denna licentiatuppsats är den stora E-ringen. Denna utgörs huvudsakligen av mikrometerstora (eller mindre) dammpartiklar, bestående av is. Det arbete som presenteras här behandlar interaktion mellan, å ena sidan, plasmat och, å andra sidan, dammet, rymdsonden och Langmuirprob som denna är utrustad med. I den bilagda Paper I utvinns dammtätheter längs Cassinis bana genom E-ringen ur mätta elektron- och jontätheter. I Paper II betraktas situationen där en Langmuirprob befinner sig i potentialgropen som omger en rymdsond. Här betonas vikten av att ta hänsyn till potentialstrukturen kring rymdsond och prob, och en enkel analytisk modell används för att illustrera hur probens ström-spänningskaraktäristik kan påverkas av denna potentialstruktur. I Paper III studeras täthets- och potentialprofilerna runt Cassini numeriskt med particle-in-cellsimuleringar för parametrar som modellerar hur rymdsonden rör sig relativt plasmat vid månen Enceladus bana.
Publisher
p. xi, 34
Series
Trita-EE, ISSN 1653-5146
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-12941 (URN)978-91-7415-673-7 (ISBN)
Presentation
2010-06-04, KTH, Stockholm, 10:00 (English)
Opponent
Supervisors
Note
QC 201005192010-05-192010-05-192022-06-25Bibliographically approved