WikiDer > ПК-3 Плюс (эксперимент МКС)

PK-3 Plus (ISS experiment)
Логотип ПК-3 Плюс

В Плазмакристалл-3 Плюс (ПК-3 Плюс) лаборатория была совместной российско-германской лабораторией по исследованию пыльная / сложная плазма на борту Международная космическая станция (ISS) с ведущими исследователями Немецкой Институт внеземной физики Макса Планка и русский Институт высоких плотностей энергии.[1] Это был преемник ПКЕ Нефедов экспериментируйте с улучшениями в аппаратной части, диагностике и ПО. Лаборатория была запущена в декабре 2005 года и впервые заработала в январе 2006 года. Она использовалась в 21 миссии, пока не была списана с орбиты в 2013 году.[2] Его сменил ПК-4 Лаборатория.

Техническое описание

Сердце лаборатории ПК-3 Плюс состоит из емкостная плазма камера. А плазма генерируется путем применения радиочастота сигнал напряжения на два электрода. Микрочастицы затем вводятся в плазму через дозаторы, установленные сбоку от электродов. Микрочастицы освещаются листом лазер свет сбоку. Они рассеивают свет, который затем регистрируется четырьмя камерами, установленными вокруг плазменной камеры. Данные с камер записываются на жесткие диски, которые физически возвращаются на Землю через Союз капсулы для анализа.

Научные цели

ПК-3 Плюс изучает сложную плазму - плазму, содержащую микрочастицы. Микрочастицы приобретают высокие отрицательные заряды, собирая электроны из окружающей плазмы. Они взаимодействуют друг с другом и с частицами плазмы, например, испытывают сила сопротивления от ионов, которые устремляются к краям плазмы.

В зависимости от экспериментальных настроек, таких как давление газа, система, состоящая из микрочастиц, образует различные фазы - твердый, жидкость или же газообразный. В этом смысле микрочастицы можно рассматривать как аналог атомов или молекул в обычных физических системах. Эксперименты проводятся путем наблюдения за движением микрочастиц и отслеживания их от кадра камеры к кадру.

Эксперимент PK-3 Plus позволяет исследовать самые разные темы, например: кристаллическую структуру,[3] фазовые переходы жидкость-твердое тело,[4] электрореологические жидкости,[5] распространение волн,[6] нестабильность сердцебиения,[7] Конус Маха формирование[8] и скорость звука,[9] и формирование полосы движения[10][11]

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ Томас, Х. М. (2008). «Комплексная плазменная лаборатория ПК-3 Плюс на Международной космической станции». Новый журнал физики. 10 (3): 033036. Bibcode:2008NJPh ... 10c3036T. Дои:10.1088/1367-2630/10/3/033036.
  2. ^ Томас, Х. М. (2019). «Комплексные исследования плазмы на Международной космической станции» (PDF). Физика плазмы и управляемый синтез. 61: 014004. Дои:10.1088 / 1361-6587 / aae468.
  3. ^ Клумов, Б. (2009). «Структурные свойства трехмерной сложной плазмы: эксперименты против моделирования». Физика плазмы и управляемый синтез. 51 (12): 124028. Bibcode:2009PPCF ... 51l4028K. Дои:10.1088/0741-3335/51/12/124028.
  4. ^ Храпак, С.А. (2012). «Фазовые переходы жидкость-твердое тело в трехмерной сложной плазме в условиях микрогравитации». Физический обзор E. 85 (6): 066407. arXiv:1203.4118. Bibcode:2012PhRvE..85f6407K. Дои:10.1103 / PhysRevE.85.066407. PMID 23005228.
  5. ^ Ивлев, А. В. (2008). «Первое наблюдение электрореологической плазмы». Письма с физическими проверками. 100 (9): 095003. Bibcode:2008PhRvL.100i5003I. Дои:10.1103 / PhysRevLett.100.095003. PMID 18352717.
  6. ^ Швабе, М. (2008). «Нелинейные волны, возбуждаемые извне в сложной плазме в условиях микрогравитации». Новый журнал физики. 10 (3): 033037. Bibcode:2008NJPh ... 10c3037S. Дои:10.1088/1367-2630/10/3/033037.
  7. ^ Хайдеманн, Р. (2011). «Комплексное экспериментальное исследование колебаний сердцебиения, наблюдаемых в условиях микрогравитации в лаборатории ПК-3 Плюс на борту корабля». Физика плазмы. 18 (5): 053701. Bibcode:2011PhPl ... 18e3701H. Дои:10.1063/1.3574905.
  8. ^ Цзян, К. (2009). «Конусы Маха в трехмерной сложной плазме». EPL. 85 (4): 45002. Bibcode:2009EL ..... 8545002J. Дои:10.1209/0295-5075/85/45002.
  9. ^ Швабе, М. (2011). «Прямое измерение скорости звука в сложной плазме в условиях микрогравитации». EPL. 96 (5): 55001. Bibcode:2011EL ..... 9655001S. Дои:10.1209/0295-5075/96/55001.
  10. ^ Сюттерлин, Р. (2009). "Динамика образования дорожек в управляемой бинарной комплексной плазме". Письма с физическими проверками. 102 (8): 085003. arXiv:0812.3091. Bibcode:2009ПхРвЛ.102х5003С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.102.085003. PMID 19257747.
  11. ^ Du, C.-R. (2012). «Экспериментальное исследование образования дорожек в сложной плазме в условиях микрогравитации». Новый журнал физики. 14 (7): 073058. Bibcode:2012NJPh ... 14g3058D. Дои:10.1088/1367-2630/14/7/073058.