Das Lunar Dust Experiment (LDEX) wurde für Messungen im Mondorbit optimiert. Sein UV Design unterdrückt Streulicht auf den Ionenkollektor um das Rauschen zu minimieren, er registriert einzelne Einschläge von Staubteilchen im geforderten Größenbereich von 0.3 bis 5 µm, und er nutzt einen integrierten Betriebsmodus für die Messung akkumulierter Einschläge von Nanopartikeln. Kalibrationskurven zur Ladungsempfindlichkeit mit metallischen und mineralischen submikrometer großen Staubteilchen wurden für die Orbitgeschwindigkeit von 1.7 km/s am Staubbeschleuniger gewonnen. LDEX wird in situ Messungen der räumlichen Dichte- und Größenverteilung von Staubteilchen über der Mondüberfläche durchführen. Diese Messungen werden zeitabhängig als Funktion der Lokalzeit und als Funktion der Mondposition relativ zur Magnetosphäre der Erde aufgenommen. LDEX erforscht zwei Konkurrenzprozesse der Stauberzeugung über der Mondoberfläche. Zum einen wird der Anteil der Ejektaproduktion auf der Mondoberfläche durch den kontinuierlichen Einfall von interplanetaren Mikrometeoroiden bestimmt, zum anderen führen plasmainduzierte elektrische Felder auf der Mondoberfläche zum Schweben von kleinen Staubpartikeln über der Oberfläche. Insbesondere der zweite Effekt ist von wesentlicher Bedeutung für die Erkundung der Mondoberfläche durch Menschen oder durch robotische Sonden. Die Charakterisierung der Mondumgebung repräsentiert die Erforschung kleiner, atmosphärenloser Körper wie Asteroiden oder planetare Monde. Robotische und bemannte Missionen zur Exploration des Sonnensystems werden von den Ergebnissen der LADEE Mission profitieren.

    The Lunar Dust Experiment LDEX was optimised for measurements in a lunar orbit. An electron reflector avoids the penetration of low energy solar wind ions and the target material properties and geometry suppresses UV straylight onto the central ion collector (MCP) for a low noise behaviour. Single particle impacts of grains with sizes larger than 0.3 µm are registered for impact speeds of 1.7 km/s. Nanodust particles can measured by using a new operational mode, where the impact charge of individual events is accumulated. Calibration curves of the charge-to-mass ratios for a broad impact speed range and for metallic and mineral projectiles were recorded at the dust accelerators in Heidelberg and Boulder/USA. Special emphasis was taken to the impact speed of 1.7 km/s. LDEX will provide in situ measurements of the spatial density and of the size distribution of dust particles above the lunar surface. These measurements are performed time dependent and in dependence of the local time as a function of the lunar position relative to the earth magnetosphere. LDEX investigates two dust production mechanisms: The impact ejecta process based on the bombardment of the lunar surface by meteoroids, and the dust transport phenomena of charged grains above the surface. The lunar surface interacts with the solar wind leading to a complex dust plasma interaction which is not understood today. Such effects are relevant for the future exploration of the moon or other atmosphere-less bodies by humans or robotic probes. The LADEE results of the lunar environment are therefore essential for the understanding of asteroids and other small planetary moons.


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    Title :

    Lunar dust experiment (LDEX) kalibration. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 1.8.2009 - 31.12.2012


    Contributors:
    Srama, R. (author) / Mocker, A. (author)


    Publication date :

    2013


    Size :

    35 Seiten, Bilder, Tabellen, 14 Quellen


    Remarks:

    (+ 14 S. Anh.)


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






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