22. April 2021 / Ralf Srama

Erfolgreicher Test der Staubquelle DS2020

Feinste Staubpartikel wurden im Stuttgarter Staubbeschleuniger erfolgreich getestet
[Bild: E. K. Jessberger et al.]

Für die Simulation von Hochgeschwindigkeitseinschlägen von Mikrometeoroiden werden Staubpartikel im Labor auf kosmische Geschwindigkeiten beschleunigt. Die dafür benötigten Anlagen sind Staubbeschleuniger, die Partikel aus einer Staubquelle elektrostatisch mit mehreren Megavolt beschleunigen. Das Herzstück solcher Anlagen ist die Quelle für das feine Staubpulver, aus dem die Partikel extrahiert und anschließend beschleunigt werden. In einem gemeinsamen Projekt mit der Firma High Voltage Engineering aus den Niederlanden unter der Leitung von Dr. Yanwei Li wurde eine neue Staubquelle in Stuttgart weiterentwickelt und vor wenigen Tagen erstmalig getestet.

Dieser Test war sehr erfolgreich, so dass nun eine ausführliche Charakterisierung vorbereitet wird. Die erwartete Staubrate und Partikelgeschwindigkeit entsprach voll den Erwartungen. In einer ersten Testphase mit reduzierten Beschleunigungsspannungen (~250 kV) wurden bereits Partikelgeschwindigkeiten von ca. 1 km/s erreicht, bevor im Dauerbetrieb weitaus höhere Spannungen von bis zu 3.5 MV verwendet werden. Dann sollen 100 nm große Metall- oder Silikatpartikel Geschwindigkeiten von mehr als 50 km/s erreichen. Solche hohen Relativgeschwindigkeiten treten insbesondere bei der Messung von interstellarem Staub mit Raumsonden im Sonnensystem auf.

Die Beschleunigeranlagen werden für Tests von Staubsensoren für interplanetare Raumfahrtmissionen wie DESTINY+ oder CASSINI eingesetzt und ständig weiterentwickelt und optimiert.

 

Das Bild zeigt die Signale von Ladungsverstärkern an verschiedenen Strahldetektoren (grün: 20 cm Influenzsensor, gelb: Messgitter, violett: Target).
Das Bild zeigt die Signale von Ladungsverstärkern an verschiedenen Strahldetektoren (grün: 20 cm Influenzsensor, gelb: Messgitter, violett: Target).

Kontakt

Dieses Bild zeigt  Ralf Srama
Priv.-Lecturer Dr.-Ing.

Ralf Srama

Privatdozent für Weltraumphysik

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