Rymdfysik
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA255
- Kod
- 1FA255
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1N, Teknik A1N
- Betygsskala
- Med beröm godkänd (5), Icke utan beröm godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd (U)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 26 mars 2021
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp med Mekanik III, Fysikens matematiska metoder och Elektromagnetism II. Elektromagnetisk fältteori rekommenderas. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- använda begreppen adiabatisk invarians, magnetisk spegling och pitchvinkel för att beräkna partikelbanor i magnetfält och tillämpa detta på rymdmiljöer i solsystemet.
- använda enklare magnetohydrodynamiska beräkningar och modeller för att beskriva och analysera grundläggande plasmafenomen i solsystemet.
- använda begreppet infrusna fältlinjer och bedöma dess tillämpbarhet i ett givet fall.
- använda grundläggande terminologi för solsystemets huvudsakliga plasmamiljöer och deras fysikaliska processer samt för rymdfarkoster och deras rörelse runt planeter och i solsystemet.
- utföra termiska balansberäkningar för idealiserade rymdfarkoster.
- utföra grundläggande beräkningar för rymdfarkostbanor i centralfält.
- bedöma risker för rymdväderstörningar utifrån sol-, solvinds- och magnetosfärdata.
Innehåll
Plasma och magnetfält i rymden. Solstrålning, solatmosfären, solaktivitet, solvinden, heliosfären. Laddade partiklars rörelse i magnetfält. Jordens och andra himlakroppars magnetosfärer, strålningsbälten, jonosfärer och plasmasfärer. Chockvågor och gränsskikt, rymdens cellstruktur. Grundläggande magnetohydrodynamik (MHD) och dess tillämpning på rymdplasmats fysik. Magnetosfärdynamik, geomagnetiska stormar, substormar, rymdväder. Strömmar i magnetosfär-jonosfärsystem, polarsken. Raketprincipen, rörelse i centralfält, satellitbanor, interplanetära banor. Rymdfarkosters växelverkan med rymdmiljön.
Undervisning
Föreläsningar och lektioner.
Examination
Skriftlig tentamen vid kursens slut med frivilliga duggor som kan ersätta del av tentamen. Resultatet från duggorna kan användas vid ordinarie tentamen och första omtentamen.
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.
Litteraturlista
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2022, version 2
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2022, version 1
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2019
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2018
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2014
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2011
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2010