空間電漿與太空飛行器相互作用既包括環境對太空飛行器的影響,同時也包括太空飛行器在空間環境中運行所引起的環境擾動。當低軌道(LEO)太空飛行器在相對稠密的電離層電漿中運行時,因太空飛行器速度V:遠高於電漿的離子熱運動速度V;,使太空飛行器後邊出現一個密度放空與減低區,該區通稱尾流.
基本介紹
- 中文名：電漿尾流
- 外文名：Plasma wake
- 領域：航空航天
- 意義：實施本地環境探測等
- 形成：再入體進入大氣層時
- 原因：融蝕蒸發物質的化學電離等
簡介,意義,產生,
簡介
電漿是一種電離化了的氣體,是由大量的電子、離子和未電離的中性粒子混合在一起。
空間電漿與太空飛行器相互作用既包括環境對太空飛行器的影響,同時也包括太空飛行器在空間環境中運行所引起的環境擾動。當低軌道(LEO)太空飛行器在相對稠密的電離層電漿中運行時,因太空飛行器速度V:遠高於電漿的離子熱運動速度V；使太空飛行器後邊出現一個密度放空與減低區,該區通稱尾流。
意義
尾流的存在不僅僅對正確地實施本地環境探測有重要意義,而且對航夭器的充電研究,特別是航天員出艙活動時在尾流中的充電有特別重大意義。
產生
再入體進入大氣層時的速度一般都在7公里/秒左右。因此,在再入體前面形成一個相當強的弓形衝擊波,波後面的氣體溫度高達8000K以上。高溫空氣與再入體表面摩擦,使得再入體表面附近的氣體的溫度繼續升高。由於高溫,空氣分子被激發、離解,原子、分子電離,它們之間會發生複雜的化學反應;又由於高溫,再入體會被燒蝕,其產物也要參與上述的複雜化學過程。
因此,返回艙周圍的等離子鞘是由以下三方面原因形成的:
(1)超音速返回艙所引起的壓縮震動波產生的熱電離;
(2)返回艙界面的摩擦作用所產生的熱電離;
(3)融蝕蒸發物質的化學電離。
再入模型前方為球形，後部是一尾流,由於內尾流要向外擴散,就形成強度比較弱的尾激波。高度降低時,雷諾數增大,氣流由層流變為湍流。尾流由層流轉披為湍流後,由於內尾流的高溫氣體強烈脈動、內尾流和低溫外尾流的混合過程以及尾流寬度迅速的增長率,會對光電特性產生顯著影響。
