MPE Jahresbericht 2003 / MPE Annual Report 2003


Titelbild

Für die Magnetosphärenphysik ist die Cluster Mission der vorläufige Höhepunkt dieses Forschungsgebiets. Erstmals werden 4 Satelliten im "Formationsflug" im erdnahen Weltraum eingesetzt, um dadurch räumliche Strukturen von zeitlichen Veränderungen unterscheiden zu können. Die Abbildung zeigt eine künstlerische Darstellung der vier identischen Cluster Satelliten und der Magnetosphäre der Erde. Die 3 Inserts zeigen (von links oben nach rechts unten): (1) zwei-dimensionale Karte der Magnetopause, abgeleitet aus den Messungen der Magnetfeld- und Plasma-Experimente auf Cluster. Mit Hilfe dieser Rekonstruktionstechnik lassen sich die Struktur der Magnetopause und dynamische Prozesse wie Rekonnexion untersuchen. (2) Wellenphänomene in der polaren Magnetosphäre. Die Analyse der gemessenen Magnetfeldfluktuationen zeigt die Überlagerung einer kompressiven Welle (oben) mit einer Alfvén Welle (Mitte). Die Geschwindigkeitsfluktuationen (unten) zeigen eine Phasenverschiebung von 90° zum Magnetfeld, ein klares Indiz für eine stehende Welle. (3) Projektion der EDI Driftmessungen von drei Cluster Satelliten in die nördliche polare Ionosphäre, überlagert mit der elektrischen Potentialverteilung, gemessen mit SuperDARN. Der Vergleich von EDI-Driftmessungen in der Magnetosphäre mit Beobachtungen von SuperDARN Radarmessungen in der polaren Ionosphäre ist wichtig für ein besseres Verständnis der Kopplung zwischen Magnetosphäre und Ionosphäre (s.a. Kapitel 2.1.1).


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With CLUSTER we are at the advent of a new age of multispacecraft missions in magnetospheric physics. For the first time, four spacecraft flying in "formation" are used to enable us to separate spatial structures from temporal variations. The cover shows an artist’s view of the formation of the four Cluster spacecraft with the magnetosphere of the Earth. The 3 inserts show (from top left to bottom right): (1) two-dimensional magnetic field maps of the magnetopause, derived from magnetic field and plasma measurements onboard the Cluster spacecraft. With this reconstruction technique the structure of the magnetopause and dynamical processes like reconnection can be investigated. (2) Wave phenomena in the polar magnetosphere. The analysis of magnetic field fluctuations reveals the superposition of a fast mode compressive wave (top panel) with an Alfvén wave (middle panel). The velocity fluctuations (bottom panel) show a phase shift of about 90°, a clear indication for a standing wave. (3) EDI drift measurements of three Cluster satellites, mapped into the northern polar ionosphere, superposed with the electric potential distribution of SuperDARN. The comparison between in situ magnetospheric observations with Cluster and observations of the SuperDARN radar network in the polar ionosphere is important for a better understanding of the magnetosphere – ionosphere coupling processes (s.a. chapter 2.1.1.).



MPE Jahresbericht 2003 / MPE Annual Report 2003


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HTML version: 2004-05-26; Helmut Steinle