A Method to Determine the Cohesivity of Extraterrestrial Surface Layers: Applications to Comets

Ziel des eingereichten Forschungsprojekts ist es, eine sichere und effiziente Methode zur Bestimmung der Festigkeit in den oberflächennahen Schichten von extraterrestrischen Körpern zu entwickeln. Herkömmliche Methoden der Penetrometrie (z.B. Messung des mechanischen Widerstands beim Bohren oder Einschlagen einer Sonde) erfordern relativ aufwendige (und fehleranfällige) Mechanik und sind daher für den Einsatz auf unbemannten Landesonden problematisch. Deshalb soll in dem vorliegenden Projekt eine Methode ausgearbeitet werden, die auch unter den extremen Umweltbedingung extraterrestrischer Körper zuverlässig funktioniert und über einen breiten Parameterbereich Informationen über die Festigkeit als Funktion der Tiefe liefert. Dazu ist ein Gerät zu entwerfen, das nach dem Prinzip einer Luftdruckharpune ein mit einem Beschleunigungsaufnehmer ausgerüstetes Projektil gezielt in den Boden einschließt, wobei das Projektil über ein Kabel mit dem Abschußgerät verbunden bleibt. Aus der Analyse des Accelerometer-Signals lassen sich dann Rückschlüsse auf die Bodenstruktur ziehen. Nutzbringende Anwendungen sind für mehrere in naher Zukunft geplante interplanetare Weltraummissionen zu erwarten, insbesondere für die Kometenmission ROSETTA, bei der Landesonde am Kometenkern abgesetzt und verankert werden soll, aber auch für zukünftige Marsmissionen wie z.B. INTERMARSNET und die von der japanischen Weltraumagentur geplanten Missionen zur weiteren Erforschung des Mondes.