Behörighetskrav

120 hp med Mekanik III, Fysikens matematiska metoder och Elektromagnetism II. Elektromagnetisk fältteori rekommenderas.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• använda begreppen adiabatisk invarians, magnetisk spegling och pitchvinkel för att beräkna partikelbanor i magnetfält och tillämpa detta på rymdmiljöer i solsystemet.
• använda enklare magnetohydrodynamiska beräkningar och modeller för att beskriva och analysera grundläggande plasmafenomen i solsystemet.
• använda begreppet infrusna fältlinjer och bedöma dess tillämpbarhet i ett givet fall.
• använda grundläggande terminologi för solsystemets huvudsakliga plasmamiljöer och deras fysikaliska processer samt för rymdfarkoster och deras rörelse runt planeter och i solsystemet.
• utföra termiska balansberäkningar för idealiserade rymdfarkoster.
• utföra grundläggande beräkningar för rymdfarkostbanor i centralfält.
• bedöma risker för rymdväderstörningar utifrån sol-, solvinds- och magnetosfärdata.

Innehåll

Plasma och magnetfält i rymden. Solstrålning, solatmosfären, solaktivitet, solvinden, heliosfären. Laddade partiklars rörelse i magnetfält. Jordens och andra himlakroppars magnetosfärer, strålningsbälten, jonosfärer och plasmasfärer. Chockvågor och gränsskikt, rymdens cellstruktur. Grundläggande magnetohydrodynamik (MHD) och dess tillämpning på rymdplasmats fysik. Magnetosfärdynamik, geomagnetiska stormar, substormar, rymdväder. Strömmar i magnetosfär-jonosfärsystem, polarsken. Raketprincipen, rörelse i centralfält, satellitbanor, interplanetära banor. Rymdfarkosters växelverkan med rymdmiljön.

Undervisning

Föreläsningar och lektioner.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut med frivilliga duggor som kan ersätta del av tentamen. Resultatet från duggorna kan användas vid ordinarie tentamen och första omtentamen.