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Calibration of the Dust Impact Monitor DIM onboard Rosetta/Philae

Krüger, Harald und Flanders, Alberto und Arnold , Walter und Fischer, Hans-Herbert und Hirn, Attila und Loose, Alexander und Seidensticker, Klaus und Sperl, Matthias (2013) Calibration of the Dust Impact Monitor DIM onboard Rosetta/Philae. 45th Annaul Meeting der Division for Planetary Sciences, 6.-11. Oktober 2013, Denver, Colorado.

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Kurzfassung

The Rosetta lander spacecraft Philae will land on the nucleus surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko in November 2014. Philae is equipped with the Dust Impact Monitor (DIM). DIM is part of the SESAME instrument package onboard Philae (Seidensticker et al., 2007) and employs piezoelectric PZT sensors to detect dust particle impacts. The PZT sensors are mounted on the outer side of a cube, facing in orthogonal directions, this way allowing for the detection of grains approaching normal to the nucleus surface and from two horizontal directions. DIM’s total sensitive area is approximately 70 cm^2. It will measure impacts of sub-millimeter and millimeter sized ice and dust particles that are emitted from the nucleus and transported into the cometary coma by the escaping gas flow. A grain-size dependent fraction of the emitted grains is expected to fall back to the nucleus surface due to gravity. DIM will be able to detect both these components, the backfalling particles as well as the grains hitting the detector on direct trajectories from the surface. With DIM we will be able to measure fluxes, impact directions as well as the speed and size of the impacting cometary particles. We studied the performance of DIM based on impact experiments and compared the measurements with the sensor’s expected theoretical behaviour as derived from Hertz’ theory of elastic impact. We simulated impacts onto the DIM sensor with spherical particles of different materials (steel, glass, ruby, polyethylene), particle radii of 0.5 mm and impact speeds up to 2 m s^-1 (Flandes et al., 2013). Cometary grains on ballistic trajectories will have impact speeds below the escape speed from the nucleus surface (approximately 1.5 m s^-1), thus the impact speeds achievable by our experiments cover the range expected at the comet. Our results show that the signal strength and the contact durations measured with the DIM PZT sensors can be well approximated by Hertz’ contact mechanics. In a dedicated liquid nitrogen-cooled experiment chamber we performed drop experiments with 0.5 mm water ice balls. We also present first results from these drop experiments.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/85762/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Calibration of the Dust Impact Monitor DIM onboard Rosetta/Philae
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Krüger, HaraldMPS LindauNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Flanders, AlbertoCiencias Especiales Inst. de Geofisica, MexicoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arnold , WalterUniv. Saarbrücken, Univ. GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fischer, Hans-HerbertDLR-Köln, hans-herbert.fischer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hirn, AttilaMTA, BudapestNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loose, AlexanderMPS LindauNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Seidensticker, KlausDLR-Köln, klaus.seidensticker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sperl, MatthiasDLR-Köln, matthias.sperl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Oktober 2013
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:Rosetta Lander
Veranstaltungstitel:45th Annaul Meeting der Division for Planetary Sciences
Veranstaltungsort:Denver, Colorado
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:6.-11. Oktober 2013
Veranstalter :American Astronomical Society
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 Lander (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)
Institut für Materialphysik im Weltraum > Wissenschaftliche Experimente
Hinterlegt von: Herrmann, Astrid
Hinterlegt am:27 Nov 2013 08:36
Letzte Änderung:08 Mai 2014 23:30

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