Барсуков, В. М. Потенциал заряженного тела в холодной плазме : с приложением переписки с журналом «Физика плазмы» / В. М. Барсуков, Ю. П. Мальцев ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. - Препр. ПГИ-88-03-63. - Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1988.

ПОТЕНЦИАЛ ЗАРЯЖЕННОГО ТЕЛА В ХОЛОДНОЙ ПЛАЗМЕ В.М.Бареуков, Ю.П.Мальцев I* ВВЕДЕНИЕ, К настоящему времени проведен рад экспериментов по инкекции энергичных электронов на высотах 100-300 км /1 ,2 /. Энергии электронов варьировались от ~ I до 40 кзВ, токи инкекции достигали 10 А. В первых экспериментам существовали опасения, что ионосферная плазма ке сможет нейтрализовать нарастающий заряд ра кеты, в результате чего ракета через несколько микросекунд зарядит ся до потенциала, превышающего потенциал аяектронной пушки, после чего инжекция станет невозможной. Основанием гая опасений являлись предсказания теорий /3 ,4 /, согласно которым заряд ракеты нейтрали зуется тепловым потоком фановых электронов. 3 /3 / влиянием магнит ного поля пренебрегалась, поэтому тепловой поток мог собираться с достаточно большой площади, обеспечивая необходимый ток нейтрали зации при не слишком большом потенциале ракеты, В /4 / показано, что магнитное поле существенно уменьшает ток нейтрализации, пос кольку площадь сборэ тепловых электронов ограничена сечением раке ты поперек магнитных силовых линий. При концентрации атектронов 1П“сыГ^ я их тепловой скорости 200 км/с тепловой ток на сферу ра- даусом 1,5 м составляет ~ 40 мА. Эксперименты /1 ,2 / показали, однако, что заряд ракеты эффек тивно нейтрализуется и при значительно более сильных токах инхен- ции. Одна из возможностей увеличения нейтрализующего тока обсужда лась в работе /5 /, в которой указывалось на то, что высокий поло жительный потенциал ракеты приводит к уходу ионов из околоракетной области; там остаются одни электроны, что создает благоприятные условия для развития неустойчивостей; электроны рассеиваются обра зующимися волнами и начинают двигаться поперек магнитного полк. Площадь сбора тепловых электронов увеличивается. Возрастает, сле довательно, и ток нейтрализации. Для создания достаточно обширной области, свободной от ионов, требуется, однако, по меньшей мере несколько миллисекунд. Неясно, как в рамках модели /5 / обеспечить ток нейтрализации в течение этого времени. Другая возможность была высказана в работе / 6 / , где предпола галось, что фоновые электроны, ускоренные электрическим полем ра кета до энергий в несколько киловольт, ионизуют нейтральный газ в 3