Acasa Echipa Context Stiintific Obiective Plan de lucru Rezultate Rapoarte
EN

Calibrarea oricarui instrument presupune transformarea informatiei livrate de acesta in unitati fizice ale cantitatii masurate precum si aplicarea corectiilor necesare pentru a asigura acuratetea datelor. In cazul particular al instrumentelor Cluster FGM datele datele sint livrate in unitati direct legate de conversia analog-digital, intr-un sistem de referinta ne-ortogonal care se roteste odata cu satelitul. Aceste date sint transformate prin calibrare in unitati fizice ale cimpului magnetic (nT) reprezentat intr-un sistem de referinta ortogonal aliniat cu directii relevante din punct de vedere fizic (cum ar fi GSE sau GSM).

Pentru calibrarea FGM sint folosite trei grupuri fundamentale de parametrii:

-- Offseturi: Oi, cite un parametru pentru fiecare axa
-- Senzitivitati: Gi, cite un parametru pentru fiecare axa
-- Unghiuri de aliniere: azimut fi si elevatie ti, cite doi parametrii pentru fiecare axa

In total fiecare instrument necesita 12 parametrii de calibrare independenti. Din motive cum ar fi schimbari de temperatura ale senzorului sau ale echipamentului electronic asociat cu acesta, cimpuri magnetice parazite generate de curenti electrici in interiorul satelitului sau de parti ale satelitului cu proprietati magnetice, imbatrinirea echipamentelor electronice, expunerea la radiatii si alti factori, acesti parametrii nu ramin constanti in timp. Prin urmare ei trebuie determinati periodic folosind calibrarea "in-flight".

Datorita faptului ca satelitii Cluster sint stabilizati prin spin, 8 din cei 12 parametrii pot fi determinati prin analiza spectrelor Fourier ale cimpului magnetic masurat. Erorile acestor parametrii sint relevate de prezenta unei puteri spectrale crescute fie in vecinatatea frecventei corespunzatoare rotatiei satelitului, fie in vecinatatea celei de a doua armonici a acesteia. Spre deosebire de semnalele naturale, semnatura datorata inacuratetii parametrilor de calibrare se prezinta sub forma unor semnale coerente de frecventa constanta, lunga durata si banda ingusta in vecinatatea frecventelor amintite mai sus. Prin urmare acestea pot fi separate cu usurinta de semnalele naturale si o procedura de minimizare poate livra parametrii corecti de calibrare.

Avind in vedere ca fiecare din cele 6 domenii de masura are propriul set de parametrii de calibrare, intervalele in care instrumentul trece de la un domeniu la altul pot fi folosite pentru a rafina valorile parametrilor de calibrare. Inacuratetea acestora are ca efect discontinuitati ale cimpului masurat sau ale derivatei acestuia.

Studiul fenomenelor ne-stationare care au loc in vecinatatea socului din fata magnetosferei Terestre este un domeniu care se bucura de atentia comunitatii stiintifice internationale. O mare cantitate de date masurate in-situ poate fi folosita pentru a testa modelele teoretice si pentru a fi confruntata cu rezultatele simularilor numerice. Date masurate de misiuni cum ar fi VEKA, ISEE, WIND, CLUSTER, GEOTAIL, etc, arata impactul socului din fata magnetosferei Terestre asupra functiei de distributie a electronilor, energizarii plasmei si a altor procese conexe.

Pe linga problema ne-stationaritatii si a re-formarii socului din fata magnetosferei Terestre, un alt fenomen inca ne-elucidat pe deplin este accelerarea electronilor si energizarea plasmei de catre socurile ne-colizionale quasi-perpendiculare ale modului de unda magnetosonic. Pentru a explica decelerarea fluxului de plasma la trecerea prin socul magnetosonic este necesara existenta unui cimp electric paralel cu normala socului. Intensitatea diferentei de potential pentru o traiectorie normala a unui ion prin socul quasi-perpendicular poate fi descrisa de schimbarea neta de energie a ionului raportata la unitatea de sarcina. Aceasta diferenta de potential este dependenta de sistemul de referinta, cel mai potrivit pentru studiul largirii functiilor de distributie fiind sistemul deHoffman-Teller (dHT). Tinind cont de anularea cimpului electric datorat deplasarii sistemului de referinta, cimpul electric in sistemul dHT este orientat perpendicular pe suprafata socului. Acest cimp decelereaza ionii si accelereaza electronii care se deplaseaza din zona de densitate scazuta spre zona de densitate inalta.

Diferenta de potential "cross-shock" in sistemul dHT este integrala unui cimp electric foarte mic in lungul normalei la soc, din care cauza masurarea directa a acestuia folosind tehnici standard este dificila. Aceasta dificultate deriva de asemenea din dependenta de sistemul de referinta. Erori in determinarea normalei la soc si a vitezei relative a satelitului in raport cu socul au efecte majore in valoarea determinata a potentialului. Prin urmare obtinerea potentialului "cross-shock" folosind simulari numerice si compararea acestora cu predictiile teoretice si cu masuratorile pot ajuta semnificativ la imbunatatirea intelegerii acestor fenomene.

Copyright ©2013 GPSM