Das Labor wird die Zusammensetzung, Zusammensetzung und Aktivität von Kometen beleuchten

Kometen sind gefrorene, staubige Schneebälle aus Materie, die seit ihrer Entstehung vor Milliarden von Jahren relativ unverändert geblieben sind. Das Studium kleiner Körper liefert Hinweise auf die Entstehung des Sonnensystems.

in einem Überprüfung der wissenschaftlichen WerkzeugeForscher der Technischen Universität Braunschweig, der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der Universität Bern, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung haben ein Labor entwickelt, um Kometen unter weltraumähnlichen Bedingungen zu simulieren.

Das Ziel der internationalen Forschungsgruppe Comet Physics Laboratory (CoPhyLab) ist es, die innere Struktur von Kometen sowie die Entstehung und Wechselwirkung ihrer Bestandteile zu verstehen. Während Kometen aus Eis und Staub bestehen, bleiben die Zusammensetzung und die Proportionen dieser Materialien ein Rätsel.

Viele zukünftige Laborexperimente werden die Herstellung von Proben von Kometenmaterial mit unterschiedlichen Zusammensetzungen beinhalten. Durch das Testen dieser Materialien in einer raumähnlichen Kammer können die Forscher jede Probe mit dem vergleichen, was auf tatsächlichen Kometen beobachtet wurde.

Um dies zu erreichen, legen die Wissenschaftler eine Probe in ihre Kammer, pumpen sie dann auf niedrigere Drücke und kühlen sie auf niedrigere Temperaturen ab. Eines der Fenster des Raumes lässt die Strahlung eines künstlichen Sterns ein, wodurch sich das Material des Kometen ähnlich wie im Weltraum aufheizt.

„Vor [this project], Jede Gruppe verwendete unterschiedliche Proben. Das machte es sehr schwierig zu vergleichen, ob das, was sie sahen, mit dem übereinstimmte, was wir sahen, sagte Autor Christopher Kreuzig. „Das Hauptziel dieses Projekts ist es, einen ähnlichen Standard für Kometenexperimente zu etablieren, bei dem jeder die gleiche Ausrüstung und das gleiche Produktionsprotokoll für das Probenmaterial verwendet.“

Die Kombination von 14 Instrumenten in einem Raum ermöglicht es Wissenschaftlern, die Entwicklung der Kometenmaterie sowie die Bedingungen innerhalb des Experiments auf einmal zu messen.

Im Weltraum bewirkt die Strahlung der Sonne, dass das Eis verdampft und die Partikel von den Kometen wegfliegen, wodurch ein sichtbarer Schweif auf der Erde entsteht. In der Kammer verfolgen Hochgeschwindigkeitskameras alle Partikel, die von der Probe wegfliegen. Die Kammer verwendet auch ein einzigartiges Kühlsystem, um ein Messgerät aufzunehmen, das erkennt, ob dieselben Partikel in die Nähe der Probe gefallen sind, und die Gasverdampfung in Echtzeit verfolgen kann.

„Unter der Probe befindet sich eine Waage, die während der gesamten Versuchsdauer das Gewicht der Probe messen kann“, sagt Kreuzig. „Man kann wirklich sagen, wie viel gefrierendes Wasser oder Kohlendioxid ist₂ Das Eis verlieren wir mit der Zeit durch Verdunstung.“

Das Team hat den Bau des Labors abgeschlossen und arbeitet nun an der Verbesserung der Musterproduktion. Sie planen das nächste große Experiment Anfang 2022.