Behörighetskrav

Mekanik MN1, Fysikens matematiska metoder NV1, Elektromagnetisk fältteori. Plasmafysik rekommenderas.

Mål

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

- redogöra för solsystemets olika rymdplasmamiljöer i termer av fysikaliska egenskaper och processer samt geografisk utbredning, inklusive typiska plasmaregioner i och runt magnetosfärer

- förklara hur vissa viktiga plasmapopulationer i solsystemet får sina grundläggande egenskaper och hur dessa egenskaper kan variera mellan de olika planeterna.

- använda begreppet infrusna fältlinjer, samt avgöra om begreppet kan användas i ett givet fall

- använda enklare modeller för radiovågsutbredning i jonosfären

- bedöma risker för rymdväderstörningar utgånde från sol- och solvindsdata och en god förståelse för geomagnetiska stormar och substormar

- bedöma uppsändningskapacitet hos raketer

- använda banparameterar för satellitbanor, och planera enkla manövrar för bankorrigering

- beräkna enkla modeller för rymdfarkosters temperatur och elektriska potential från givna omgivningsparametrar

Innehåll

Existens av plasma i rymden, magnetfält i rymden. Solstrålning, solatmosfären, solaktivitet, solvinden, heliosfären, solsegel. Laddade partiklars rörelse i magnetfält. Jordens och andra himlakroppars magnetosfärer, strålningsbälten, jonosfärer och plasmasfärer. Chockvågor och gränsskikt, rymdens cellstruktur. Rymdplasmats dynamik i magnetohydrodynamik (MHD) och tvåfluidteori. Vågor i omagnetiserat plasma, radiovågsutbredning, elektrostatiska vågor, MHD-vågor, energitransport, instabiliteter och dämpning, partikelacceleration. Magnetosfärdynamik, substormar och rymdväder. Strömmar i magnetosfär-jonosfärsystem, norrsken, magnetiska stormar. Raketprincipen, rörelse i centralfält, satellitbanor, interplanetära banor. Rymdfarkosters termiska och elektriskaväxelverkan med rymdmiljön, jonmotorer.

Undervisning

Föreläsningar och lektioner.

Examination

Två skriftliga tentamina under kursen. Obligatoriska inlämningsuppgifter kan också förekomma.