elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Determining the dust environment of an unknown comet for a spacecraft flyby: The case of ESA's Comet Interceptor mission

Marschall, Raphael und Zakharov, Vladimir und Tubiana, Cecilia und Kelley, Michael S. P. und van Damme, Carlos Corral und Snodgrass, Colin und Jones, Geraint H. und Ivanovski, Stavro L. und Postberg, Frank und Della Corte, Vincenzo und Vincent, Jean-Baptiste und Muñoz, Olga und La Forgia, Fiorangela und Levasseur-Regourd, Anny-Chantal (2022) Determining the dust environment of an unknown comet for a spacecraft flyby: The case of ESA's Comet Interceptor mission. Astronomy & Astrophysics, 666, A151. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202243648. ISSN 0004-6361.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/10/aa43648-22/aa43648-22.html

Kurzfassung

Context. An assessment of the dust environment of a comet is needed for data analysis and planning spacecraft missions, such as ESA’s Comet Interceptor (CI) mission. The distinctive feature of CI is that the target object will be defined shortly before (or even after) launch; as a result, the properties of the nucleus and dust environment are poorly constrained, and therefore make the assessment of the dust environment challenging. Aims. The main goal of the work is to provide realistic estimations of a dust environment based on very general parameters of possible target objects. Methods. Contemporary numerical models of a dusty-gas coma were used to obtain spatial distribution of dust for a given set of parameters. By varying parameters within a range of possible values, we obtained an ensemble of possible dust distributions. Then, this ensemble was statistically evaluated in order to define the most probable cases and hence reduce the dispersion. This ensemble can not only be used to estimate the likely dust abundance along a flyby trajectory of a spacecraft, for example, but also to quantify the associated uncertainty. Results. We present a methodology of the dust environment assessment for the case when the target comet is not known beforehand (or when its parameters are known with large uncertainty). We provide an assessment of dust environment for the CI mission. We find that the lack of knowledge of any particular comet results in very large uncertainties (∼3 orders of magnitude) for the dust densities within the coma. The most sensitive parameters affecting the dust densities are the dust size distribution, the dust production rate, and coma brightness, often quantified by Afρ. Further, the conversion of a coma’s brightness (Afρ) to a dust production rate is poorly constrained. The dust production rate can only be estimated down to an uncertainty of ∼0:5 orders of magnitude if the dust size distribution is known in addition to the Afρ. Conclusions. To accurately predict the dust environment of a poorly known comet, a statistical approach needs to be taken to properly reflect the uncertainties. This can be done by calculating an ensemble of comae covering all possible combinations within parameter space as shown in this work.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189828/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Determining the dust environment of an unknown comet for a spacecraft flyby: The case of ESA's Comet Interceptor mission
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Marschall, RaphaelCNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire J.-L. Lagrange, Nice, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zakharov, VladimirINAF, Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tubiana, CeciliaIstituto Nazionale di Astrofisica, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kelley, Michael S. P.University of MarylandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
van Damme, Carlos CorralESTECNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Snodgrass, ColinUniversity of Edinburgh, Institute for Astronomy, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jones, Geraint H.University College LondonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ivanovski, Stavro L.INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Postberg, FrankFreie Universität Berlin, Berlin, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Della Corte, VincenzoINAF, Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vincent, Jean-BaptisteJean-Baptiste.Vincent (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6575-3079148008805
Muñoz, OlgaInsitituo de Astrofisica de Andalucia, Granada, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
La Forgia, FiorangelaUniversity of Padova, Department of Physics and Astronomy, Vicolo dell'Osservatorio 3, 35122 Padova, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Levasseur-Regourd, Anny-ChantalLATMOS, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:26 August 2022
Erschienen in:Astronomy & Astrophysics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:666
DOI:10.1051/0004-6361/202243648
Seitenbereich:A151
Verlag:EDP Sciences
ISSN:0004-6361
Status:veröffentlicht
Stichwörter:comets, Comet interceptor
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt CometInterceptor
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie
Hinterlegt von: Vincent, Jean-Baptiste
Hinterlegt am:11 Nov 2022 07:42
Letzte Änderung:04 Dez 2023 09:48

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.