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PZT Dust Impact Monitor (DIM) Onboard Rosetta/Philae: Experimental Results and Theoretical Background

Arnold, Walter und Flandes, Alberto und Hirn, Attila und Krüger, Harald und Loose, Andreas und Sperl, Matthias und Seidensticker, Klaus J. und Fischer, Hans-Herbert (2013) PZT Dust Impact Monitor (DIM) Onboard Rosetta/Philae: Experimental Results and Theoretical Background. IEEE 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium, 2013-07-22 - 2013-07-25, Prag, Tschechien.

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55kB

Kurzfassung

The Dust Impact Monitor (DIM) experiment on board the Rosetta spacecraft's lander, Philae, is a cube with three sides covered with piezo-electric sensors (total sensitive area: ~ 70 ccm), aimed at measuring the physical properties of millimetric and sub-millimetric dust particles that move near the surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. After being launched in March 2004, the Rosetta spacecraft encounters after a 10.5 years flight the comet 67P in mid 2014 and a landing of Philae is planned for mid-November 2014. In this work we study the performance of DIM based on impact experiments and compare the measurements with the sensor's expected theoretical behavior as derived from Hertz' theory of elastic impact. We present the results of impact experiments performed with spherical particles of different densities and elastic properties. We performed three types of experiment: (a) we analyze the performance of the different sensor sides under identical impacts, (b) we investigate the performance of DIM under impacts of different materials and different impact speeds, and (c) we report on the behavior of the DIM sensor with varying impact angle. We discuss the influence of the microstructure of the PZT sensor on the signal strength and its variation with position of the impacting particles. Our results show that the signal strength and the contact times measured with the DIM PZT sensors can be well approximated by Hertz' contact mechanics.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/85699/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:PZT Dust Impact Monitor (DIM) Onboard Rosetta/Philae: Experimental Results and Theoretical Background
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Arnold, WalterDepartment of Materials, Saarland University, Saarbrücken, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Flandes, AlbertoInstituto de Geofisica, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, MexikoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hirn, AttilaMTA Center for Energy Research, Budapest, UngarnNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krüger, HaraldMax-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loose, AndreasMax-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sperl, Matthiasmatthias.sperl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Seidensticker, Klaus J.Klaus.Seidensticker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3671-3769NICHT SPEZIFIZIERT
Fischer, Hans-Herberthans-herbert.fischer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4887-3911NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 Juli 2013
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Rosetta, SESAME, DIM, Hertz'sche Theorie, Elastischer Aufprall
Veranstaltungstitel:IEEE 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
Veranstaltungsort:Prag, Tschechien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 Juli 2013
Veranstaltungsende:25 Juli 2013
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 ROSETTA Instrumente (alt)
Standort: Köln-Porz , Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)
Institut für Planetenforschung > Asteroiden und Kometen
Institut für Materialphysik im Weltraum > Wissenschaftliche Experimente
Hinterlegt von: Seidensticker, Dr. Klaus J.
Hinterlegt am:26 Nov 2013 08:48
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:51

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