Лабораторное исследование тонкой структуры и высокочастотной динамики переходной области плазменного потока, взаимодействующего с замагниченной фоновой плазмой и магнитными препятствиями

Взаимодействие плазменных потоков с разнообразными магнитными препятствиями является одной из важнейших задач физики плазмы, тесно связанной с задачами формирования планетарных и звездных магнитосфер, физикой взрывных процессов в плазме, исследованиями плазмы в состоянии с высокой плотностью энергии, а также прочими магнитогидродинамическими задачами физики Солнечной системы и астрофизики. Настоящий проект направлен на изучение мелкомасштабных и высокочастотных процессов при движении плазменного потока поперек магнитного поля методом лабораторного моделирования, проводимого на уникальных крупномасштабных установках PEARL и «Крот», созданных в ИПФ РАН. Современные данные, полученные в экспериментах по расширению облаков лазерной плазмы в магнитное поле и в активных экспериментах в магнитосфере Земли, показывают, что динамика плазменного потока определяется двухжидкостными (холловскими) эффектами и конечным гирорадиусом ионов, приводящими к развитию мелкомасштабных неустойчивостей в переходной области и обуславливающими аномально быстрое взаимное проникновение плазмы и магнитного поля. Вместе с тем, надежных экспериментальных данных о тонкой структуре и динамике переходной области недостаточно. Настоящий проект нацелен на постановку новых экспериментов, в которых с помощью новых методов диагностики и путем выбора новых экспериментальных параметров будут получены надежные экспериментальные данные о развивающихся магнитоплазменных структурах с высоким пространственным и временным разрешением. Будут использованы уникальные энергетические возможности лазерного стенда PEARL, с одной стороны, и возможности создания плазменного потока уникально большого сечения на стенде «Крот», с другой стороны. Стратегической целью проекта является, среди прочего, модернизация крупнейшей плазменной установки России - стенда «Крот» - для решения широкого круга фундаментальных магнитогидродинамических проблем в ближнем и дальнем космосе методом лабораторного моделирования.