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2007 年 11 月 28 日

揭開土星系統奧秘 (151): 卡西尼環繞器裝備之九 ─ MIMI 功能與已獲得成果
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 卡西尼號環繞器上的 場、粒子與波動 (Fields, Particles and Waves) 系統: 磁氣圈影像裝置 (MIMI ,Magnetospheric Imaging Instrument) 主要是設計用於量測充滿旺盛能量之 離子 (ions) 與電子的組成分、 電荷狀態、能量分布等資料,以及偵測運動快速的中性粒子,並導引遠距的 土星磁球層 影像。 磁氣圈影像裝置 MIMI 可提供 土星四週的離子氣體 (也就是電漿) 的影像,並偵測其離子之組成與電荷狀況。 其具體功能是想達到那些科學目的呢?我們簡述於下:

             1、繪製 土星磁球層 內熱電漿之全球結構圖像。

             2、監視與模型化土星磁球層中活躍的潛在暴風雨 (substorm) 和活躍的 土星輻射波長達公里長無線電波 (SKR,Saturn Kilometer Radiation) 之關聯性 。

             3、透過遠距識別 極光 和對充滿旺盛能量之 離子 (ions) 與電子的量測 ,來研究 土星磁球層 (Magnetosphere) 和 離子球層 (Ionosphere) 的偶合關係。

             4、探究在土星 磁尾 (Magnetotail) 中供給電漿能量和環境變遷過程的關聯。

             5、透過影像與組成分探究在土星系統中磁球層和衛星間的交互關係,以及進行中性氫、氮氣體雲和水形成過程的瞭解。

             6、量測導因於與 電嘯波 (Whistler waves) 交互作用而耗失的電子數。

             7、研究 泰坦 全球大氣層結構及其變化。

             8、監視導因 泰坦大氣層 中的離子化和聚合現象所引起之組成分粒子減少率。

             9、探究 泰坦大氣 土星磁球層 太陽風 的交互作用關係。

             10、測定 泰坦外層大氣 對於土星外層磁層氫原子來源的重要程度。

             11、研究 土星環 與冰冷 土星衛星 關於充滿旺盛能量之 離子 (ions) 與電子的吸收。

             12、分析 土衛 4 (Dione) 的外層大氣之組成分與結構。

         磁氣圈影像裝置 MIMI 中,功能用於偵測土星磁球層與行星間離子之 3 維分布與運行速度、組成分的 離子與中性粒子攝影機 (IMCA,上右照片片) ,MIMI IMCA  裝置在  卡西尼˙惠更斯 (Cassini - Huygens) 太空船上的位置如上 左圖示。

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主編 : 陳輝樺陳輝樺                 
                             諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                                          蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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