Stöße von Agglomeraten aus µm-großen Eiskugeln

Thema:
Stöße von Agglomeraten aus µm-großen Eiskugeln
Betreuer:
Prof. Dr. Jürgen Blum
Vor-Ort-Ansprechpartner: Dr. Rainer Schräpler
Eisagglomerate besitzen für die Entstehung von Planeten im äußeren Sonnensystem,
Kuiper-Belt-Objekten, Kometen und Eismonden eine wesentliche Bedeutung. Für Modelle,
die deren Entstehung simulieren, ist es essenziell, die Stoßeigenschaften von
Eisagglomeraten zu kennen. Allerdings sind die Eigenschaften solcher Teilchen nahezu
unbekannt. Da ihre Haftkraft auf Wasserstoffbrücken beruht, ergibt sich eine um etwa eine
Größenordnung höhere Kraft zwischen den Eispartikeln als die van-der-Waals-Kraft bei
Staubteilchen gleicher Größe. Somit ist eine Beurteilung der Stoßeigenschaften von
Eisagglomeraten aus den Erkenntnissen über Staubagglomeraten nur sehr eingeschränkt
möglich.
Zurückgreifend auf ein bereits entwickeltes Verfahren zur Herstellung von Eisaggregaten
und unserem Kryo-Fallturm sollen Stoßexperimente mit solchen Agglomeraten
durchgeführt werden. Ziel ist die Bestimmung von Restitutionskoeffizienten, der
Haftgrenze und der Fragmentationsgrenze.
Aufgaben:
 Herstellung von Eisagglomeraten
 Durchführung von Stößen bei unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten
 Ermittlung des Restitutionskoeffizienten
 Ermittlung der Fragmentationsgrenze
 Ermittlung der Haftgrenze
Abbildung 1: Eis Agglomerat auf Abwurf -Vorrichtung).