English

Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса

Эксперимент "Плазменный кристалл"


Цель:

Этап 1а. Исследование плазменно-пылевых структур в газоразрядной плазме высокочастотного емкостного разряда.
Этап 1б. Исследование плазменно-пылевых структур в плазме тлеющего разряда постоянного тока.
Этап 2. Исследование воздействия УФ-спектра космического излучения на поведение ансамбля макрочастиц, заряжающихся путем фотоэмиссии.
Этап 3. Исследование плазменно-пылевых структур в условиях открытого космоса при воздействии УФ-излучения Солнца, плазменных потоков и ионизирующих излучений.

Задачи:

Изучение физических явлений в плазменно-пылевых кристаллах при различных уровнях давления инертного газа и мощности ВЧ - генератора в условиях микрогравитации

Используемая научная аппаратура:



Аппаратура "Плазменный кристалл-3 Плюс":
  • Экспериментальный блок;
  • Турбонасос;
  • Аппаратура "Телесайенс"
    для управления процессом и регистрации результатов эксперимента.

Расходуемые материалы:

  • Видеокассеты Hi-8 для записи процесса формирования плазменно-пылевых структур;
  • Карта PCMCIA для записи параметров проведения эксперимента (давления газа, мощности ВЧ-излучения, размеров пылевых частиц и др.).

Ожидаемые и полученные результаты:

Впервые обнаружено формирование трехмерных упорядоченных структур сильно заряженных частиц микронного размера с большим параметром неидеальности (трехмерный плазменный кристалл) с гранецентрированной и объемно-центрированной решетками. Открыто одновременное сосуществование гранецентрированных и гексагональных структур. Осуществлено возбуждение волн пылевой компоненты, что дает возможность получения дисперсионных соотношений и исследования характера волн. Обнаружены нелинейные волны плотности пылевой компоненты. Обнаружено существование областей с конвективным движением заряженных макрочастиц в плазменной жидкости ("плазменно-пылевые вихри"), при этом поведение частиц существенно отличается от наблюдаемого в условиях гравитации. Продемонстрирована возможность исследования роста макрочастиц из газовой фазы в условиях микрогравитации.

Экипаж МКС


ХОШИДЕ АкихикоХОШИДЕ
Акихико



Олег НовицкийНОВИЦКИЙ
Олег



Петр Дубров Дубров
Петр



Марк Ванде Хай  ВАНДЕ ХАЙ
Марк



КИМБРОУ Роберт Шейн  КИМБРОУ
Роберт Шейн



Меган МАКАРТУР МАКАРТУР
Меган



Тома  ПЕСКЕПЕСКЕ
Тома