Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) Investigation: Design of the Solar Wind and Coronal Plasma Instrument Suite for Solar Probe Plus - Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP)
Article Dans Une Revue Space Science Reviews Année : 2016

Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) Investigation: Design of the Solar Wind and Coronal Plasma Instrument Suite for Solar Probe Plus

Justin Kasper , Robert Abiad , Gerry Austin , Marianne J.H. Balat-Pichelin (1) , Stuart Bale , John Belcher , Peter Berg (2) , Henry Bergner , Matthieu Berthomier (3) , Jay Bookbinder , Etienne Brodu (4) , David Caldwell , Anthony Case , Benjamin Chandran , Peter Cheimets , Jonathan Cirtain , Steven Cranmer , David Curtis (5) , Peter Daigneau , Greg Dalton , Brahmananda Dasgupta , David Detomaso , Millan Diaz-Aguado , Blagoje Djordjevic , Bill Donaskowski , Michael Effinger , Vladimir Florinski , Nichola Fox , Mark Freeman , Dennis Gallagher , S. Peter Gary , Tom Gauron , Richard Gates , Melvin Goldstein , Leon Golub , Dorothy Gordon , Reid Gurnee , Giora Guth , Jasper Halekas (6) , Ken Hatch , Jacob Heerikuisen , George Ho , Qiang Hu (7) , Greg Johnson , Steven Jordan , Kelly Korreck , Davin Larson (8) , Alan Lazarus , Gang Li (9) , Roberto Livi (8) , Michael Ludlam , Milan Maksimovic (10) , James Mcfadden (8) , William Marchant , Bennet Maruca , David Mccomas , Luciana Messina , Tony Mercer , Sang Park , Andrew Peddie , Nikolai Pogorelov , Matthew Reinhart , John Richardson , Miles Robinson , Irene Rosen , Ruth Skoug , Amanda Slagle , John Steinberg , Michael Stevens , Adam Szabo , Ellen Taylor , Chris Tiu , Paul Turin , Marco Velli (11) , Gary Webb , Phyllis Whittlesey , Ken Wright , S. Wu , Gary Zank
Justin Kasper
Robert Abiad
  • Fonction : Auteur
Gerry Austin
  • Fonction : Auteur
Marianne J.H. Balat-Pichelin
Procédés, Matériaux et Energie Solaire
Stuart Bale
John Belcher
  • Fonction : Auteur
Peter Berg
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 986428
University of Ontario Institute of Technology
Henry Bergner
  • Fonction : Auteur
Matthieu Berthomier
Laboratoire de Physique des Plasmas
CV
Jay Bookbinder
  • Fonction : Auteur
Etienne Brodu
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1103357
Data on the Internet at the Core of the Economy
David Caldwell
  • Fonction : Auteur
Anthony Case
Benjamin Chandran
  • Fonction : Auteur
Peter Cheimets
  • Fonction : Auteur
Jonathan Cirtain
  • Fonction : Auteur
Steven Cranmer
  • Fonction : Auteur
David Curtis
  • Fonction : Auteur
East London NHS Foundation Trust
Peter Daigneau
  • Fonction : Auteur
Greg Dalton
  • Fonction : Auteur
Brahmananda Dasgupta
  • Fonction : Auteur
David Detomaso
  • Fonction : Auteur
Millan Diaz-Aguado
  • Fonction : Auteur
Blagoje Djordjevic
  • Fonction : Auteur
Bill Donaskowski
  • Fonction : Auteur
Michael Effinger
  • Fonction : Auteur
Vladimir Florinski
  • Fonction : Auteur
Nichola Fox
  • Fonction : Auteur
Mark Freeman
  • Fonction : Auteur
Dennis Gallagher
  • Fonction : Auteur
S. Peter Gary
  • Fonction : Auteur
Tom Gauron
  • Fonction : Auteur
Richard Gates
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Melvin Goldstein
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Leon Golub
  • Fonction : Auteur
Dorothy Gordon
  • Fonction : Auteur
Reid Gurnee
  • Fonction : Auteur
Giora Guth
  • Fonction : Auteur
Jasper Halekas
Department of Physics and Astronomy [Ames, Iowa]
Ken Hatch
  • Fonction : Auteur
Jacob Heerikuisen
  • Fonction : Auteur
George Ho
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Qiang Hu
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National Mobile Communications Research Laboratory [Jiangsu]
Greg Johnson
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Steven Jordan
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Kelly Korreck
Davin Larson
Space Sciences Laboratory [Berkeley]
Alan Lazarus
  • Fonction : Auteur
Gang Li
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1020701
Deakin University [Burwood]
Roberto Livi
Space Sciences Laboratory [Berkeley]
Michael Ludlam
  • Fonction : Auteur
Milan Maksimovic
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
James Mcfadden
  • Fonction : Auteur
Space Sciences Laboratory [Berkeley]
William Marchant
  • Fonction : Auteur
Bennet Maruca
  • Fonction : Auteur
David Mccomas
  • Fonction : Auteur
Luciana Messina
  • Fonction : Auteur
Tony Mercer
  • Fonction : Auteur
Sang Park
  • Fonction : Auteur
Andrew Peddie
  • Fonction : Auteur
Nikolai Pogorelov
  • Fonction : Auteur
Matthew Reinhart
  • Fonction : Auteur
John Richardson
Miles Robinson
  • Fonction : Auteur
Irene Rosen
  • Fonction : Auteur
Ruth Skoug
  • Fonction : Auteur
Amanda Slagle
  • Fonction : Auteur
John Steinberg
  • Fonction : Auteur
Michael Stevens
Adam Szabo
  • Fonction : Auteur
Ellen Taylor
  • Fonction : Auteur
Chris Tiu
  • Fonction : Auteur
Paul Turin
  • Fonction : Auteur
Marco Velli
Department of Earth, Planetary and Space Sciences [Los Angeles]
Gary Webb
  • Fonction : Auteur
Phyllis Whittlesey
Ken Wright
  • Fonction : Auteur
S. Wu
  • Fonction : Auteur
Gary Zank

Résumé

The Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) Investigation on Solar Probe Plus is a four sensor instrument suite that provides complete measurements of the electrons and ionized helium and hydrogen that constitute the bulk of solar wind and coronal plasma. SWEAP consists of the Solar Probe Cup (SPC) and the Solar Probe Analyzers (SPAN). SPC is a Faraday Cup that looks directly at the Sun and measures ion and electron fluxes and flow angles as a function of energy. SPAN consists of an ion and electron electrostatic analyzer (ESA) on the ram side of SPP (SPAN-A) and an electron ESA on the anti-ram side (SPAN-B). The SPAN-A ion ESA has a time of flight section that enables it to sort particles by their mass/charge ratio, permitting differentiation of ion species. SPAN-A and -B are rotated relative to one another so their broad fields of view combine like the seams on a baseball to view the entire sky except for the region obscured by the heat shield and covered by SPC. Observations by SPC and SPAN produce the combined field of view and measurement capabilities required to fulfill the science objectives of SWEAP and Solar Probe Plus. SWEAP measurements, in concert with magnetic and electric fields, energetic particles, and white light contextual imaging will enable discovery and understanding of solar wind acceleration and formation, coronal and solar wind heating, and particle acceleration in the inner heliosphere of the solar system. SPC and SPAN are managed by the SWEAP Electronics Module (SWEM), which distributes power, formats onboard data products, and serves as a single electrical interface to the spacecraft. SWEAP data products include ion and electron velocity distribution functions with high energy and angular resolution. Full resolution data are stored within the SWEM, enabling high resolution observations of structures such as shocks, reconnection events, and other transient structures to be selected for download after the fact. This paper describes the implementation of the SWEAP Investigation, the driving requirements for the suite, expected performance of the instruments, and planned data products, as of mission preliminary design review.

Domaines

Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [astro-ph.IM]
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Citer

Justin Kasper, Robert Abiad, Gerry Austin, Marianne J.H. Balat-Pichelin, Stuart Bale, et al.. Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) Investigation: Design of the Solar Wind and Coronal Plasma Instrument Suite for Solar Probe Plus. Space Science Reviews, 2016, 204 (1-4), pp.131-186. ⟨10.1007/s11214-015-0206-3⟩. ⟨hal-02325966⟩

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