ASPOC-MMS

In Regionen mit geringer Plasmadichte wird ein dem Sonnenlicht ausgesetzter Satellit durch Austritt von Elektronen positiv (bis zu mehreren 10 Volt) aufgeladen. Das dadurch entstehende elektrische Feld stört die Messdaten der Elektronen- und Ionensensoren und der angezogene Photoelektronen kann die Lebensdauer der in Elektronensensoren verbauten Micro-Channel Plates erheblich reduzieren. Das entstehende Potentiale kann auch die Genauigkeit der elektrischen Feldmessung erheblich beeinflussen.

Das Instrument ASPOC neutralisiert das Satellitenpotential durch die Freisetzung von positiv geladenen Indium-Ionen. ASPOC wurde unter der Leitung des Instituts für Weltraumforschung (IWF) für die aus vier Satelliten bestehende Magnetospheric Multiscale (MMS) Mission gebaut. Jedes ASPOC Instrument enthält vier Ionenemitter, wobei immer nur ein Emitter zu einem gegebenen Zeitpunkt aktiv ist. Gegenüber früheren Missionen wurde das Design der Emitter und der Bordelektronik sowohl auch die Kontrollsoftware verbessert.

Ziele

Die Hauptziele des Projektes sind: 

• Betrieb von ASPOC im Weltraum für die Kontrolle des Satellitenpotentials zur Gewährleistung bestmöglicher wissenschaftlicher Ergebnisse. Dies beinhaltet, neben der vorausschauenden Planung zur Kommandierung der Instrumente in verschiedene Plasmaregion, auch die Auswertung der Daten zur Überprüfung der Emitter-Performance. 
• Analyse der Flugdaten und Vergleich mit den Werten aus numerischen Simulationen um eine gleichmäßige Qualität des Ionenstrahls mit einer positiven Wirkung auf die relevanten Messdaten während der verschiedene orbitalen Region garantieren zu können.
• Ableitung einer neuen Plasmadichtefunktion zur besseren Charakterisierung der Plasmaumgebung mithilfe der ASPOC Messdaten und des entsprechenden Satellitenpotentials.

Die detaillierte Kenntnis des Betriebes von ASPOC, seines operationellen Zustandes und eventueller Anomalien des Potentials, ist entscheidend für die Interpretation der durch ASPOC beeinflussten Messungen.

Kurzzeitige Variationen des emittierten Ionenstromes und die daraus abgeleiteten Informationen der Dichteparameter sind essentiell für das umfassende Verständnis des Plasmas, des elektrischen Feldes und des damit verbundenen Satellitenpotentials. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur Erfüllung der wissenschaftlichen Ziele von MMS geleistet.

Projektleitung

Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW)

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