© IfP, Philipp-Marius Kost

VADER

Wie entstehen Lawinen auf Asteroiden und wodurch werden sie beeinflusst? Diese Fragen sollen mit dem Experiment VADER (Vacuum Angle of Repose Determination Experiment under Reduced Gravity) beantwortet werden. Mithilfe einer mit granularem Material gefüllten kleinen rotierenden Vakuumkammer wird untersucht, wie granulares Material in Abhängigkeit von Korngröße und Schwerkraft zu einer Lawine abrutscht. Dies ist insbesondere im Hinblick auf den Asteroiden Apophis interessant, der im Jahr 2029 in großer Nähe zur Erde vorbeifliegen wird. Es wird erwartet, dass die Anziehungskraft der Erde zu Aktivitäten auf der Oberfläche des Asteroiden führen wird. Mit unseren Experimenten erhoffen wir uns, Vorhersagen über Gebiete möglicher Aktivität treffen zu können, und durch Beobachtungen während des Vorbeiflugs allgemein mehr über die granulare Physik unter reduzierter Schwerkraft zu lernen.

Mit abnehmender Korngröße steigt die Kohäsion, also die Haftung zwischen den Partikeln. Dadurch rutscht das Material erst bei höheren Schüttwinkeln ab. Auf Asteroiden wird dieses kohäsive Verhalten durch die sehr geringe Schwerkraft noch verstärkt. Um diesen Bedingungen möglichst nahe zu kommen, wurden Experimente im Fallturm und im GraviTower des ZARM in Bremen durchgeführt, um den Einfluss von reduzierter Schwerkraft auf das Abrutschverhalten zu studieren. Dabei konnte wie erwartet gezeigt werden, dass die Dominanz der Kohäsion bei geringerer Schwerkraft zu einem höheren Schüttwinkel führt. Die Durchführung des Experiments im Vakuum eliminiert zudem den Einfluss von Feuchtigkeit auf das AbrutschverhaltenMit abnehmender Korngröße steigt die Kohäsion, also die Haftung zwischen den Partikeln. Dadurch rutscht das Material erst bei höheren Schüttwinkeln ab. Auf Asteroiden wird dieses kohäsive Verhalten durch die sehr geringe Schwerkraft noch verstärkt. Um diesen Bedingungen möglichst nahe zu kommen, wurden Experimente im Fallturm und im GraviTower des ZARM in Bremen durchgeführt, um den Einfluss von reduzierter Schwerkraft auf das Abrutschverhalten zu studieren. Dabei konnte wie erwartet gezeigt werden, dass die Dominanz der Kohäsion bei geringerer Schwerkraft zu einem höheren Schüttwinkel führt. Die Durchführung des Experiments im Vakuum eliminiert zudem den Einfluss von Feuchtigkeit auf das Abrutschverhalten.

Monodisperse sphärische Glaskugeln (37 µm Durchmesser) bei Mars-Gravitation im GraviTower des ZARM in Bremen.