PROcese Fizice n Pla Sma SPaial Sistemul Vnt

PROcese Fizice în Pla. Sma SPaţială: Sistemul Vânt Solar – Magn. Etosfe. Ră – Ion. Osferă (PROSPERO) O. Marghitu, H. Comişel, M. Echim, C. Bunescu, O. D. Constantinescu, A. Blăgău, M. Ciobanu Institutul Naţional pentru Fizica Laserilor Plasmei şi Radiaţiei Institutul de Ştiinţe Spaţiale Program Aerospaţial Subprogram Explorări Spaţiale 1– 2 Iulie, 2004 Background: http: //climate. gi. alska. edu/Curtis/curtis

Cuprins A. Obiective B. Etape de realizare C. Stadiu actual D. Contribuţia PROSPERO la programul AEROSPAŢIAL E. Rezultate ştiinţifice

A Obiective A ØInvestigarea proceselor fizice care au loc în sistemul cuplat vânt solar - magnetosferă - ionosferă. Testarea modelelor propuse cu ajutorul datelor experimentale achiziţionate de misiunile spaţiale CLUSTER (ESA), FAST (NASA), şi INTERBALL (IKI+CNES). ØDezvoltarea capacităţii de a procesa, integra şi interpreta ştiinţific un volum substanţial de date experimentale transmise de sateliţi; dezvoltarea de metode şi modele pentru valorificarea acestor date. ØIntensificarea cercetărilor desfăşurate în parteneriat cu institute de prestigiu din străinatate. Pregătirea pentru participarea la programul PECS al ESA.

B Etape de realizare B Ø Parametrizarea câmpului electric ionosferic în vecinătatea unui arc auroral infinit lung. Ø Fenomene de reconexiune deasupra cuspului magnetic. Ø Geometria structurilor de tip oglindă magnetică din măsurători multisatelit. Ø Integrarea ecuaţiei Vlasov prin metoda caracteristicilor folosind particule test. Ø Geometria şi dinamica zonei de reconexiune la latitudine magnetică mare. Ø Parametrizarea cuplajului dintre curentul aliniat si electrojet în vecinătatea unui arc auroral.

C Stadiu actual C Ø Realizat: Etapa 1, Parametrizarea câmpului electric ionosferic în vecinătatea unui arc auroral infinit lung. Ø Dezvoltarea metodei ALADYN (Aurora. L Arc electro. DYNamics), bazată pe un model parametric al arcului, care permite determinarea campului electric şi curentului ionosferic în vecinătatea arcului prin fitarea parametrilor. Ø Ilustrarea metodei cu un arc auroral stabil şi lat, pentru care sunt disponibile atât date satelitare, măsurate de FAST la 3850 km alt. , cât şi date optice înregistrate la sol. Ø Detalii referitoare la metoda ALADYN şi la evaluarea modelelor de arc pentru cazul experimental ales => prezentate în poster.

C Setup experimental C Satelitul NASA Fast Auroral Snapsho. T (FAST), lansat în August 1996. Institut PI Space Sciences Lab. , Univ. of California at Bekeley. http: //plasma 2. ssl. berkeley. edu/fast/ Echipamentul optic, dezvoltat la MPE şi amplasat la Deeadhorse, Alaska (Lat. 70. 220, Lon. 211. 610), Ianuarie – Februarie 1997. Foto prin bunăvoinţa W. Lieb

C Date experimentale C Câmp electromagnetic DC şi particule; barele verticale indică intervalul IALL, când se detectează fascicule ionice, utilizat pentru ilustrarea ALADYN. De sus în jos: Perturbaţia în câmpul magnetic (a); spectrograme în energie şi unghiul de atac pentru electroni/ioni (b, c)/(d, e); căderea de potenţial de-a lungul traiectoriei satelitului (f).

C Date experimentale C Imagini luate în timpul conjuncţiei cu FAST, din 4 în 4 secunde. Satelitul este indicat cu un mic pătrat iar marginile primelor două fascicule ionice sunt marcate în fiecare figură cu ’ 11’ şi ’ 22’. Nordul este la stânga iar Estul în jos.

D Contribuţia PROSPERO la programul Aerospaţial D Ø Investigarea de procese fundamentale în plasma spaţială, procese ce nu pot fi reproduse în condiţii de laborator. Ø Participare nemijlocită la exploatarea ştiintifică a datelor obţinute în cadrul programului internaţional IASTP (Inter-Agency Solar Terrestrial Program). Ø Acces la instrumente hard şi soft de ultimă generaţie. Expertiză în domeniul calculului numeric şi al simulărilor orientate spre aplicaţii spaţiale. Ø Consolidarea unui grup de cercetare eficient, în condiţiile în care informaţia spaţială tinde să intre în cotidian (space weather). Ø Limitarea fenomenului de brain-drain, prin crearea unui cadru stabil şi civilizat de lucru într-un institut românesc. Ø Dezvoltarea colaborărilor internaţionale Grupului de Magnetometrie şi Plasmă Spaţtială din ISS: Ø Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania Ø Belgian Institute for Space Aeronomy, Bruxelles, Belgia Ø Institute of Atmospheric Physics, Praga, Cehia Ø Institute of Experimental Physics, Košice, Slovacia Ø Institut für Geophysik und Meteorologie, Braunschweig, Germania Ø Space Sciences Lab. , Univ. of California, Berkeley, Statele Unite

E Rezultate ştiinţifice E Teze de doctorat: Ø O. Marghitu, Auroral arc electrodynamics with FAST satellite and optical data, Naturwissenschaftliche Fakultät der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina, Braunschweig, Germania, Mai 2003, http: //www. biblio. tu-bs. de/ediss/data/20030606 a/ 20030606 a. html. Publicată şi ca MPE Report 284, ISSN 0178 -0719. Ø M. Echim, Kinetic aspects of the impulsive penetration of solar wind plasma elements into the Earth´s magnetosphere, Université catholique de Louvain, Belgia, susţinere publică Iulie 2004. Ø A. Blăgău – teza în curs de redactare la Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching , Germania. Ø O. D. Constantinescu – teza în curs de redactare la Institut für Geophysik und Meteorologie, Braunschweig, Germania.

E Rezultate ştiinţifice E Comunicări la conferinţe internaţionale: Ø O. Marghitu, G. Haerendel, B. Klecker, J. P. Mc. Fadden, Stromkonfiguration in der Nähe eines Polarlichtbogens, AEF Tagung, Kiel, 8 -11 Martie, 2004. Ø O. Marghitu, M. Hamrin, B. Klecker, M. André, L. Kistler, H. Vaith, H. Rème, G. Paschmann, CLUSTER electric field measurements in the magnetotail, EGU General Assembly, Nice, 25 -30 Aprilie, 2004 Ø M. Hamrin, O. Marghitu, B. Klecker, M. André, J. Mc. Fadden, S. Buchert, H. Rème, Energy transfer in the auroral magnetosphere as derived from CLUSTER and FAST data, EGU General Assembly, Nice, 25 -30 Aprilie, 2004. Ø O. D. Constantinescu, K. -H. Glassmeier, R. Treumann, Particle kinetics and distribution function inside magnetic mirrors, EGU General Assembly, Nice, 2530 Aprilie, 2004. Ø O. Marghitu, CIS / CODIF moments calculation. CCAT extension package, CIS Workshop, Paris, 9 -11 Iunie, 2004. Ø O. Marghitu, M. Hamrin, B. Klecker, Investigation of the energy conversion in the auroral magnetosphere with conjugated CLUSTER and FAST data, CIS Workshop, Paris, 9 -11 Iunie, 2004.