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Languages: French
Types: Article
Subjects: Magnétosphère, Plasma, Champ électrique, Champ magnétique, Exosphère, Mesures satellite, Orages géomagnétiques, 520
Le nombre croissant de charges utiles mises à poste dans l’espace et l’utilisation de systèmes électroniques embarqués de pointe nécessitent une rigoureuse connaissance de l’environnement spatial de notre planète en vue des choix technologiques à poser. Afin de mieux connaître l’environnement radiatif, une étude du transport de plasma dans la région interne de la magnétosphère terrestre est proposée ici, sachant que ce sont ces particules énergétiques qui vont venir peupler les ceintures de radiation. Dans le cadre de la modélisation, on s’intéresse à la source du plasma, son transport et les pertes de particules rencontrées au cours de ce dernier. Une étude paramétrique comparative de modèles de champs magnétique et électrique est ainsi menée, dévoilant l’influence capitale du champ électrique sur la dynamique des particules. Le même type d’étude est entrepris avec des modèles de la densité d’hydrogène dans l’exosphère, qui permettront par la suite d’estimer la perte de protons par échange de charge au cours de leur transport. Ces résultats ont motivé une étude plus approfondie du champ électrique sur la base des mesures proton et électron des détecteurs MEPED des satellites NOAA POES, en montrant la pénétration de particules à très faibles valeurs de L lors d’orages géomagnétiques. L’étude d’événements particuliers à différents niveaux d’activité magnétique et la simulation du phénomène permettent d’arriver à une caractérisation du champ électrique de convection dans la magnétosphère interne. The increasing number of payloads launched in space and the current use of sophisticated embedded systems need a strong knowledge of our space environment so that we make the appropriate technological choices. In order to understand better the radiative space, plasma transport in the inner region of the Earth’s magnetosphere is studied, given the fact that the radiation belts are composed of these energetic particles. From the modeling point of view, we focus on the plasma source, transport and loss. A parametric study on the magnetic and electric field model comparison is undertaken, highlighting the key role of the electric field on particle dynamics. The same kind of analysis is done with hydrogen density models for the exosphere, which then bring the opportunity to assess proton losses occurred by charge exchange during their transport. These results have justified a deeper study about the electric field, on the basis of proton and electron flux measurements from MEPED detectors on board NOAA POES satellites, showing particle penetration at very low L-shells during geomagnetic storms. A specific storm case analysis at various magnetic activity levels and a simulation of the phenomenon lead us to a convection electric field characterization in the inner magnetosphere.

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