RP 182-48

CENTRE NATIONAL D'ETUDES
. DES TELECOMMUNICATIONS
CENTRE NATIONAL DE
LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
CENTRE DE RECHERCHE EN PHYSIQUE DE
L'ENVIRONNEMENT TERRESTRE ET PLANETAIRE
NOTE TECHNIQUE CRPE/ 78
ETUDE EXPERIMENTALE
DES INSTABILITES ET MOUVEMENTS
DE DERIVE DU PLASMA IONOSPHERIQUE
EN ZONE POLAIRE
par
Jacques PIGNARD
CRPE/PCE
45045 ORLEANS CEDEX
C. BEGHIN � HIEBLOT
Septembre 1979

1
P L A N
NOTATIONS
INTRODUCT I ON
1) M I SE EN EV I DENCE EXPERIMENTALE DE L'EFFET D'UNE
V I TESSE DE DER I VE DU PLASMA SUR L' I MPEDANCE DE
TRANSFERT D'UNE SONDE QUADRIPOLAIRE HAUTE FREQUENCE
EN CA I SSON DE S I MULAT I ON SPAT 1 ALE.
1.1. 1 ntroduction
1 .2. Potentiel créé en un point de l'espace par une
charge ponctuelle oscillante dans un plasma
isotrope animé d'une vitesse de dérive.
1 .3. Dispositif expérimental
1 .4. Résultats et discussion
1.5. Conclusion
2) DESCR I PT I ON DE L'EXPER I ENCE FUSEE I POCAMP 2
2.1. Présentation générale
2.2. Description des capteurs
2.2.1. Sonde double sphère
2.2.2. Sonde Isoprobe
2.3. Equipements de servitude
3) TRA I TEMENT DES DONNEES DE L'EXPER I ENCE
3.1 . Trajectographie et restitution d'attitude de la fusée
3. 1 . 1 . T rajectoi re de I a fusée
3.1 .2. Attitude par rapport au vecteur champ
magnétique
3.1.3. Attitude dans un repère géographique

3.2. Dépouillement des mesures du champ électrique
quasi-statique
3.2.1. Généralités
3.2.2. Perturbation du signal
3.2.3. Approximation du signal perturbateur
3.2.4. Résultats
3.3. Dépoui I I ement de l'expéri ence I soprobe
3.3.1 . Général ités
3.3.2. Densité électronique
4) I NTERPRETAT I ON DES MESURES
4.1 . Mise en évidence d'instabilités dans la couche E
de l'ionosphère aurorale
4.1.1. Conditions géophysiques pendant le vol
4.1.2. Vitesse de dérive du plasma
4.1 .3. Densité de courant horizontale
4.1.4. Fluctuations
4.1.5. Instabilité doubl e fai sceau
4.2. Ecart de fréquence d'auto-oscillation entre
les sondes Isoprobe
CONCLUSION
ANNEXE 1 : Sonde Isoprobe en auto-oscillation
ANNEXE 2 : Changements de repères permettant la restitution
d'attitude dans le repère géographique
ANNEXE 3 : Calcul des fréquences de collision ,
ANNEXE 4 : Vitesse acoustique des ions
BIBLIOGRAPHIE
REMERCIEMENTS �
LEGENDE DES FIGURES ;

III
NOTATIONS
Induction magnétique
Vitesse acoustique des ions 1
Induction électrique
Champ électrique
Gyrofréquence des électrons
Fréquence plasma électronique
Fréquence hybride haute FT = C Fp2
+ FB2 t ...1
Densité de courant
Vecteur d'onde
Paramètre de Mac I I I wai n
Masse de l'électron m =9,1 . . 10 31 kg
Masse ionique moyenne pondérée pour les ions NO+ et O2+
m. = 30.5 x 1836 x m
1 e
I ndice spectral
Densités électronique et ionique
Charges de l'électron et de l'ion (q = 1 ,6.10 - 19 C)
Rayon de Debye rd = vue /top
Températures électronique et ionique
Vitesse de dérive du plasma ' 1
Vitesses moyennes électronique et ionique
Vitesse de dérive relative entre ions et électrons
Vitesse thermique des électrons \