Description du projet
Approche avancée de l’étude de la dynamique des électrons dans les ceintures de radiation
La magnétosphère agit comme un laboratoire naturel de plasma, accueillant les ceintures de radiation de la Terre qui sont remplies de particules à haute énergie. Les électrons énergétiques présentent des risques pour les satellites en orbite autour de la Terre et pour les astronautes. Le projet WIRE, financé par le CER, prévoit de créer des modèles d’ondes détaillés en utilisant les données de plusieurs satellites afin de mieux comprendre la dynamique des électrons de la ceinture de radiation. En développant des modèles d’ondes améliorés par rapport aux modèles actuels qui sont limités par les orbites des satellites, WIRE devrait permettre d’améliorer les modèles dynamiques sophistiqués de la ceinture de radiation, d’obtenir des coefficients de diffusion plus réalistes et d’évaluer l’accélération et la perte d’électrons. La recherche proposée est essentielle pour comprendre pourquoi les ceintures de radiation réagissent différemment à des tempêtes géomagnétiques d’intensité similaire, et aura également des implications importantes pour la physique fondamentale des plasmas et de l’astronomie.
Objectif
The magnetosphere is a natural plasma laboratory. Radiation belts in the magnetosphere are full of high energy particles. The energetic electrons in the Earth’s radiation belts can be hazardous to Earth-orbiting satellites and astronauts in space. Many of the space systems on which modern human society depends operate in this region. The fluxes of radiation belt electrons are very dynamic, which is not fully understood due to the delicate balance between various acceleration and loss processes. Wave-particle interactions are believed to play a crucial role in the acceleration and loss of these particles. To quantify the effect of different waves on the dynamics of radiation belt electrons, comprehensive wave models are needed. Currently, there are some wave models based on satellite measurements. However, the space coverage of these wave models is not sufficient due to the orbit limit of satellites.
In this project, combining state-of-the-art measurements from multiple satellites, comprehensive wave models will be developed. We will improve our sophisticated physics-based radiation belt dynamic model by using the wave models developed in this project and calculate diffusion coefficients using more realistic background magnetic field and plasma density models for the first time. Furthermore, fundamental acceleration and loss of energetic electrons caused by different waves in the Earth's radiation belts will be quantified. We will systematically validate simulation results against satellite measurements to understand the competition between acceleration and loss caused by various mechanisms.
All these improvements will be critically important for answering the overarching scientific question: Why do the Earth’s radiation belts respond differently to geomagnetic storms which have approximately the same intensity? The knowledge gained in this project can be useful for basics plasma physics and astronomy physics because the similar fundamental processes exist.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
14473 POTSDAM
Allemagne