Dusty Plasmas in the Vicinity of the Moon: Current Research and New Vistas

S. I. Popel; Попель С. И.; A. V. Zakharov; Захаров А. В.; L. M. Zelenyi; Зеленый Л. М.

doi:10.31857/S0367292122600935

Dusty Plasmas in the Vicinity of the Moon: Current Research and New Vistas

Autores: Popel S.¹, Zakharov A.¹, Zelenyi L.¹
Afiliações:
1. Space Research Institute, Russian Academy of Sciences
Edição: Volume 49, Nº 1 (2023)
Páginas: 12-24
Seção: ПЫЛЕВАЯ ПЛАЗМА
URL: https://journals.rcsi.science/0367-2921/article/view/139518
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292122600935
EDN: https://elibrary.ru/KNEHTO
ID: 139518

Citar

Texto integral

Acesso aberto
Acesso é fechado

Acesso está concedido
Acesso é fechado

Somente assinantes

Resumo
Sobre autores
Bibliografia
Arquivos suplementares
Estatísticas

Resumo

A brief review of recent studies on dusty plasma above the lunar surface at the Space Research Institute, Russian Academy of Sciences is presented. The research is related to the future Luna-25 and Luna-27 missions, which will study the properties of dust and dusty plasma above the lunar surface. The problems of formation of dusty plasma over the illuminated part of the Moon, in the region of the lunar terminator, the influence of magnetic fields on the circumlunar dusty plasma, and the influence on the results of measurements of the spacecraft landing module are considered. Unsolved problems concerning the study of the near-lunar dusty plasma are formulated.

Palavras-chave

dusty plasma, Moon, terminator, magnetic fields, regolith, photoemission properties, waves

Bibliografia

Popel S.I., Zelenyi L.M. // J. Plasma Physics. 2013. V. 79. P. 405.
Popel S.I., Zelenyi L.M. // J. Plasma Physics. 2014. V. 80. P. 885.
Popel S.I., Golub’ A.P., Kassem A.I., Zelenyi L.M. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 013701.
Попель С.И., Голубь А.П., Кассем А.И., Зеленый Л.М. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 451.
Dusty plasmas: physics, chemistry and technological impacts in plasma processing / ed. A. Bouchoule. N.Y.: John Wiley and Sons Inc., 1999. 408 p.
Shukla P.K., Mamun A.A. Introduction to dusty plasmas physics. Bristol: IOP Publishing, 2002. 265 p.
Vladimirov S.V., Ostrikov K., Samarian A.A. Physics and applications of complex plasmas. London: Imperial College Press, 2005. 500 p.
Tsytovich V.N., Morfill G.E., Vladimirov S.V., Thomas H. Elementary physics of complex plasmas. Berlin: Springer-Verlag, 2008. 370 p.
Попель С.И. Лекции по физике пылевой плазмы. М.: МФТИ, 2012. 160 с.
Фортов В.Е., Батурин Ю.М., Морфилл Г.О., Пет-ров О.Ф. Плазменный кристалл. Космические эксперименты. М.: Физматлит, 2015.
Popel S.I., Zelenyi L.M., Golub’ A.P., Dubinskii A.Yu. // Planet. Space Sci. 2018. V. 156. P. 71.
Зеленый Л.М., Попель С.И., Захаров А.В. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 441.
Голубь А.П., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеле-ный Л.М., Извекова Ю.Н., Копнин С.И., Попель С.И. // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 95. С. 198.
Попель С.И., Копнин С.И., Голубь А.П., Дольни-ков Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Извекова Ю.Н. // Астрон. вестн. 2013. Т. 47. P. 455.
Попель С.И., Голубь А.П., Лисин Е.А., Извекова Ю.Н., Атаманюк Б., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеле-ный Л.М. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 103. С. 641.
Попель С.И., Голубь А.П., Зеленый Л.М., Хораньи М. // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105. С. 594.
Попель С.И., Голубь А.П., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Бережной А.А., Зубко Е.С., Итен М., Лена Р., Спозетти С., Великодский Ю.И., Терещенко А.А., Атаманюк Б. // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 108. С. 379.
Голубь А.П., Попель С.И. // Астрон. вестн. 2021. Т. 55. С. 393.
Колмогоров А.Н. // ДАН. 1941. Т. 31. С. 99.
Colwell J.E., Batiste S., Horànyi M., Robertson S., Sture S. // Rev. Geophys. 2007. V. 45. P. RG2006.
Адушкин В.В., Перник Л.М., Попель С.И. // ДАН. 2007. Т. 415. С. 247.
Park J., Liu Y., Kihm K.D., Taylor L.A. // J. Aerospace Engineering. 2008. V. 21. P. 266.
Попель С.И., Голубь А.П., Извекова Ю.Н., Афонин В.В., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Ли-син Е.А., Петров О.Ф. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 131.
Popel S.I., Golub’ A.P., Zelenyi L.M. // Europ. Phys. J. D. 2014. V. 68. P. 245.
Walbridge E. // J. Geophys. Res. 1973. V. 78. P. 3668.
Willis R.F., Anderegg M., Feuerbacher B., Fitton B. -Photon and Particle Interactions With Surfaces in Space / Ed. R.J.L. Grard, D. Reidel, Dordrecht, 1973. P. 389.
Stubbs T.J., Vondrak R.R., Farrell W.M. // Adv. Space Res. 2006. V. 37. P. 59.
Popel S.I., Zelenyi L.M., Atamaniuk B. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. No. 12. P. 123701.
Чен Ф. Введение в физику плазмы. М.: Мир, 1987. С. 277.
Rennilson J.J., Criswell D.R. // The Moon. 1974. V. 10. P. 121.
Borisov N., Mall U. // Planet. Space Sci. 2006. V. 45. P. 572.
Popel S.I., Kassem A.I., Izvekova Yu.N., Zelenyi L.M. // Phys. Lett. A. 2020. V. 384. P. 126627.
Hones Jr. E.W. // Aust. J. Phys. 1985. V. 38. P. 981.
Harada Y. Interactions of Earth’s Magnetotail Plasma with the Surface, Plasma, and Magnetic Anomalies of the Moon. Springer, 2015.
Dyal P., Parkin C.W., Daily W.D. // Rev. Geophys. 1974. V. 12. P. 568.
Coleman Jr. P.J., Schubert G., Russell C.T., Sharp L.R. // Moon. 1972. V. 4. P. 419.
Le Bars M., Wieczorek M.A., Karatekin Ö., Cébron D., Laneuville M. // Nature. 2011. V. 479. P. 215.
Wieczorek M.A., Weiss B.P., Stewart S.T. // Science. 2012. V. 335. P. 1212.
Wieczorek M.A. // J. Geophys. Res.: Planets. 2018. V. 123. P. 291.
Попель С.И., Морозова Т.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. No. 5. С. 474.
Kuznetsov I.A., Hess S.L.G., Zakharov A.V., Cipriani F., Seran E., Popel S.I., Lisin E.A., Petrov O.F., Dolni-kov G.G., Lyash A.N., Kopnin S.I. // Planetary Space Sci. 2018. V. 156. P. 62.
Харлоу Ф.Х. Численный метод частиц в ячейках для задач гидродинамики. Вычислительные методы в гидродинамике. М.: Мир, 1967.
Hess S.L.G., Sarrailh P., Matèo-Vèlez J.-C., Jeanty-Ruard B., Cipriani F., Forest J., Hilgers A., Honary F., Thièbault B., Marple S.R., Rodgers D. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2015. V. 43. P. 2799.
Mitrofanov I.G., Sanin A.B., Boynton W.V., Chin G., Garvin J.B., Golovin D., Evans L.G., Harshman K., Kozyrev A.S., Litvak M.L., Malakhov A., Mazarico E., McClanahan T., Milikh G., Mokrousov M., Nandikot-kur G., Neumann G.A., Nuzhdin I., Sagdeev R., Shev-chenko V., Shvetsov V., Smith D.E., Starr R., Tretya-kov V.I., Trombka J., Usikov D., Varenikov A., Vostru-khin A., Zuber M.T. // Science. 2010. V. 330. P. 483.
Дубинский А.Ю., Попель С.И. // Космические исследования. 2019. Т. 57. С. 93.
Sheridan T.E., Goree J., Chiu Y.T., Rairden R.L., Kiessling J.A. // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P. 2935.
Flanagan T.M., Goree J. // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. P. 123504.
Sheridan T.E., Hayes A. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. P. 091501.
Hartzell Ch.M., Scheeres D.J. // Planetary Space Sci. 2011. V. 59. P. 1758.
Sheridan T.E. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. P. 143304.
Wang X., Schwan J., Hsu H.-W., Grün E., Horànyi M. // Geophys. Res. Lett. 2016. V. 43. P. 6103.
Rosenfeld E.V., Zakharov A.V. // Icarus. 2020. V. 338. P. 113538.
Popel S.I., Morfill G.E., Shukla P.K., Thomas H. // J. Plasma Phys. 2013. V. 79. No. 6. P. 1071.
Морозова Т.И., Копнин С.И., Попель С.И. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 867.
Asano Y., Shinohara I., Retinò A., Daly P.W., Kron-berg E.A., Takada T., Nakamura R., Khotyaintsev Y.V., Vaivads A., Nagai T., Baumjohann W., Fazakerley A.N., Owen C.J., Miyashita Y., Lucek E.A., Rème H. // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. P. 05215.
Морозова Т.И., Попель С.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. С. 474.
Izvekova Yu.N., Morozova T.I., Popel S.I. // IEEE T. Plasma Sci. 2018. V. 46. P. 731.
Phan T.D., Gosling J.T., Davis M.S., Skoug R.M., Øieroset M., Lin R.P., Lepping R.P., McComas D.J., Smith C.W., Reme H., Balogh A. // Nature. 2006. V. 439. P. 175.
Parker E.N. // J. Geophys. Res. 1957. V. 62. P. 509.
Sweet P.A. The Neutral Point Theory of Solar Flares. In: Electrostatic Phenomena in Cosmical Physics, London: Cambridge University Press, 1958. P. 123.
Tsytovich V.N. Lectures on Non-linear Plasma Kinetics, Berlin: Springer-Verlag, 1995.